在经历了寻的、接近和平移靠拢三个阶段，分别在5公里、400米、140米、30米四个停泊点进行停泊之后，神舟九号飞船以0．2米／秒的相对速度沿直线缓缓接近天宫一号目标飞行器。

14时07分许，神舟九号与天宫一号对接环刚一接触，飞船尾部4台发动机随即点火，将飞船轻轻推进天宫怀抱。不到8分钟，对接机构先后完成捕获、缓冲、拉近和锁紧4个过程。神舟九号和天宫一号实现刚性连接，组合体以7．8公里／秒的速度绕地球飞行。

自动交会对接过程中，飞船上景海鹏、刘旺、刘洋表情轻松、状态良好，不时向地面报告飞船状态。在组合体飞行期间，他们将通过对接通道从飞船进入天宫一号实验舱，开展科学实验、技术试验等活动。