Le 20 novembre 1999, la Chine lança avec succès le premier vaisseau spatial expérimental sans pilote Shenzhou-1. Ce fut également le premier lancement assuré par la fusée Longue Marche-2F, qui a été spécialement conçue pour le programme de vols spatiaux habités.

Shenzhou-2 décolle le 10 janvier 2001, emportant des microbes et plusieurs petits animaux. La capsule est revenue sur Terre le 16 janvier, touchant le sol dans la région de Mongolie intérieure. Le vaisseau spatial Shenzhou 2 fut le premier vaisseau spatial sans pilote officiel de la Chine.

La Chine lance la mission Shenzhou-3 à 22h15, heure de Beijing, le 25 mars 2002. Le vaisseau spatial Shenzhou-3 est un vaisseau spatial sans pilote techniquement similaire au modèle habité.

Le vaisseau spatial Shenzhou-4 prend son envol, le 29 décembre 2002. Il a été développé dans la foulée du lancement réussi des missions de vol de Shenzhou-1, Shenzhou-2 et Shenzhou-3. L'équipement, les fonctions et les conditions techniques de Shenzhou 4 sont presque les mêmes que celles des vaisseaux spatiaux habités.

Le vaisseau spatial Shenzhou-5 fut le premier vaisseau spatial habité de la Chine développé sur la base du vaisseau spatial sans pilote, et avait la capacité d'effectuer un retour automatique dans l'urgence, un retour commandé manuellement, et un retour le deuxième ou le troisième jour. Le taïkonaute chinois Yang Liwei est devenu une star en un instant le 15 octobre 2003, quand il a commencé sa mission de 21 heures dans l'espace pour aller là où aucun Chinois n'était allé auparavant.

Shenzhou-6, le deuxième vol habité de la Chine, fut lancé le 12 octobre 2005, sur une fusée Longue Marche-2F depuis le Centre de lancement de Jiuquan. Le vaisseau spatial Shenzhou a emporté un équipage composé de Fei Junlong et Nie Haisheng, qui sont restés pendant cinq jours en orbite terrestre basse.

Shenzhou-7 décolle, emporté sur une fusée Longue Marche-2-F depuis le Centre de lancement de satellites de Jiuquan, dans la province du Gansu (Nord-ouest de la Chine) le 25 septembre 2008 à 21h10, avec trois astronautes à bord, pour tenter la première marche dans l'espace de la Chine. Les pilotes à bord, Zhai Zhigang, Liu Boming et Jing Haipeng, sont restés en orbite au-dessus de la Terre pendant quatre jours, et l'un d'entre eux a flotté hors de la cabine à 343 kilomètres au-dessus de la terre.

Lancé depuis le Centre de lancement de satellites de Jiuquan le 1er novembre 2011, Shenzhou-8 a atteint le module de laboratoire spatial Tiangong-1, qui a été lancé à partir du même site le 29 septembre, et s'y est connecté avec succès à deux reprises. Ce premier rendez-vous spatial et cette première mission de connexion de la Chine furent un succès complet.

La fusée porteuse Longue Marche-2F transportant l'engin spatial habité Shenzhou-9 s'arrache de la rampe de lancement du Centre de lancement de satellites de Jiuquan, dans la province du Gansu (Nord-ouest de la Chine), le 16 juin 2012. Trois taïkonautes, Jing Haipeng, Liu Wang et Liu Yang ont effectué la mission.

Shenzhou-10 prend son envol le 11 juin 2013. Ce fut la cinquième mission spatiale habitée de la Chine. La mission avait un équipage de trois taïkonautes : Nie Haisheng, Zhang Xiaoguang et Wang Yaping. Le vaisseau spatial Shenzhou s'est connecté au module de laboratoire spatial expérimental Tiangong-1 le 13 juin, et les taïkonautes ont effectué des expériences physiques, technologiques et scientifiques à bord. Shenzhou-10 fut la dernière mission de Tiangong-1 dans cette partie du programme Tiangong.

L'engin spatial habité Shenzhou-11 décolle du Centre de lancement de satellites de Jiuquan, dans le Nord-ouest de la Chine, le 17 octobre 2016.