神舟三號2002年3月29日下午，在北京航天指揮控制中心的統一指揮調度下，“神舟”三號飛船首次啟動船載小動量發動機，成功進行了高精度的軌道維持，為今後順利實施返回計劃創造了有利條件。 據有關專家介紹，“神舟”三號飛船在軌飛行4天來，船上各種儀器設備工作正常，空間科學實驗進展順利。北京航天指揮控制中心將密切監視飛船的工作狀態，為飛船的順利返回作好準備。

載人飛船返回地面一般須經歷四個階段，即：制動飛行階段，大氣層自由下降階段，再入大氣層階段和著陸階段。

當神舟三號環繞地球飛行第108圈到達南大西洋上空時，“遠望三號”航天測量船向其發出了返回指令。飛船接到指令後，即由飛行姿態調整為返回姿態，返回艙與軌道艙分離，隨即制動發動機點火，推動返回艙穿越大氣層，向預定的落地區域飛去。飛船返回艙穿越大氣層後，在內蒙古中部預定回收區域成功實現軟著陸。