擔任天宮一號發射任務的是長征二號FT1運載火箭。其改進前的長征二號F運載火箭曾經七送神舟飛天，一直享有“神箭”的美譽。長征二號FT1運載火箭是在長征二號捆綁式運載火箭的基礎上，按照發射載人飛船的要求，以提高可靠性確保安全性為目標研製的運載火箭，可靠性評估值達到0.98。火箭由四個液體助推器、芯一級火箭、芯二級火箭、整流罩組成，是目前中國所有運載火箭中起飛質量最大的火箭。

　　揭秘1 38項重大改進

　　雖然名字還叫“長征二號F”，但為了滿足交會對接任務的要求，火箭已經完成多達176項重要的技術改進，其中重大更改38項，成為為天宮一號量身訂制、全新打造的新火箭。在航天人的口中，它的名字叫“長征二號FT1”。

　　天宮一號目標飛行器重達8.5噸，是目前中國載人航天器中最重的。要將這麼重的航天器送到近地點200多公里、遠地點350多公里的飛行軌道上，就要求火箭有足夠大的推力。長征二號F火箭總設計師荊木春在接受記者採訪時表示，雖然發射天宮一號的火箭還是長征二號F火箭，但是這次天宮一號要比神舟飛船重不少。火箭的“乘客”變了，帶給它的第一個難題就是提高運載能力。從2005年開始，長征二號F火箭就針對天宮一號發射任務開始了設計改造，並在2008年完成了産品雛形，今年長征二號FT1火箭完成了出廠驗收。

　　揭秘2 火箭增加了16噸燃料

　　長征二號FT1火箭改進的第一步就是火箭助推器的變化。

　　長征二號F火箭捆綁著四個助推器。這四個助推器的形狀就像縮小版的火箭。以前，在火箭助推器前端的錐體部分是空心的，而現在，這些部位的空間變成了實心，用於增加裝載燃料的空間，助推器的工作時間得到延長。按照這樣的設計，每個助推器裏就能夠多裝4噸燃料。整個火箭就增加了16噸燃料，從而增加了500公斤的運載能力。

　　長征二號FT1火箭總重達到了493噸，比普通的長征二號F火箭略重，增加的重量幾乎都來自燃料。而火箭的最大起飛質量493噸，最大推力達到了600噸，是目前中國運載火箭中“力氣”最大的。