Длина модуля «Тяньхэ» составляет 16,6 метра, максимальный диаметр - 4,2 метра, вес - 22,5 тонны. «Тяньхэ» будет центром управления и контроля космической станции, а также основным обитаемым объемом для тайконавтов. Он будет служить базой для проведения некоторых научных и технических экспериментов. Обитаемый объем модуля составит около 50 кубометров. По данным CAST, с учетом двух лабораторных модулей обитаемый объем станции достигнет 110 куб.м. Основной модуль «Тяньхэ» имеет два порта причаливания, соединяющихся с двумя лабораторными модулями, и три стыковочных порта для экипажей космических кораблей, грузовых космических кораблей и других космических аппаратов. Также есть люк для выхода тайконавтов в открытый космос.
5 марта 2015 года. Космическая станция Китая будет запущена в 2018 году, а в 2022 году уже в целом завершится процесс ее строительства, заявил депутат Всекитайского собрания народных представителей (ВСНП), главный конструктор программы китайских пилотируемых космических кораблей Чжан Байнань.
Как сообщил Чжан Байнань в эксклюзивном интервью Синьхуа, находящийся на стадии разработки проект космической станции предполагает создание рассчитанной на множество отсеков функциональной комбинированной модели, проводится множество всевозможных исследований, китайские ученые работают вместе с зарубежными специалистами.
26 октября 2015 года. Выступая на 66-м Международном астронавтическом конгрессе главный конструктор пилотируемой космической программы Китая Чжоу Цзяньпин (周建平) сказал, что на 2018 год намечен запуск базового модуля станции, рассчитанного на экипаж из трех человек. К 2020 году будет завершена сборка самой станции, а к 2022 году ее планируется ввести в эксплуатацию. К тому моменту на ней смогут работать одновременно до шести человек.
23 апреля 2016 года Главный конструктор корабля «Шэньчжоу» Ци Фажень (戚发轫) заявил, что запуск первого модуля космической станции возможен в 2018-2019 годах.
13 августа 2016 года на канале CCTV13 было сообщено о том, что первым кораблем, состыковавшимся с базовым блоком китайской орбитальной станции «Тяньхэ» станет корабль «Шэньчжоу-12», полет которого планируется на 2018 год.
28 апреля 2017 года руководитель программы космических пилотируемых полётов КНР Ван Чжаояо заявил на брифинге, что процесс строительства и сборки будущей космической станции Китая начнется в 2019 году, а завершится в 2022 году.
26 мая 2018 года агентство Синьхуа сообщило, что все 15 китайских астронавтов завершили 19-и дневные тренировки по выживанию в пустыне Бадан-Джарэнг неподалеку от космодрома Цзюцюань. Программа тренировок, организованных Китайским центром подготовки астронавтов, предусматривала подготовку астронавтов к выживанию в пустынной местности, если спускаемая капсула отклонится от зоны приземления. Данная программа стала последним мероприятием китайских астронавтов по тренировке выживания после того, как в августе 2017 года они вместе с двумя европейскими астронавтами отрабатывали выживание на море в акватории у побережья города Яньтай провинции Шаньдун (Восточный Китай).
В рамках последней тренировочной программы одетые в скафандры астронавты имитировали сценарий аварийной посадки, в котором от них требовалось самостоятельно покинуть капсулу, доложить о своем местоположении и выжить в пустыне до прибытия спасателей в течение 48 часов. Китайские астронавты также отработали аварийный выход на стартовой площадке космодрома Цзюцюань, с которого Китай осуществлял запуск всех своих пилотируемых космических кораблей. Данные тренировочные программы являются частью комплексной подготовки астронавтов для китайской космической станции.
В том же сообщении говорится, что Китай планирует начать сборку своей космической станции в космосе в 2020 году (а не 2019, как сообщалось ранее).
6 сентября 2019 года. Китайское управление пилотируемых космических полетов объявило, что конструкция и прототип 20-тонного модуля «Тяньхэ» прошли окончательные проверки 2 сентября 2019 года. Изготовление летного экземпляра модуля будет начато в ближайшем будущем.
10 сентября 2019 года. Китайская корпорация аэрокосмической науки и техники сообщила о начале сборки летного образца базового модуля «Тяньхэ» орбитальной станции. Ранее китайские конструкторы заявили, что расчетный срок службы китайской орбитальной станции составляет 15 лет. Станция будет состоять из трех частей, включая базовый модуль и два лабораторных модуля. Масса каждого из них будет достигать 20 тонн. Основной модуль «Тяньхэ» будет обладать пятью стыковочными узлами: по два для дополнительных лабораторных модулей и пилотируемых кораблей, один – для космических грузовиков.
На конференции по спутниковой навигации и локационным сервисам в Чжэнчжоу в провинции Хэнань, главный конструктор китайского пилотируемого космического корабля «Шэньчжоу» Ци Фажень сообщил, что сроки сборки станции сместились на 2022 - 2024 годы. По его словам, первым запуском в рамках проекта сборки станции станет испытательный пуск ракеты-носителя «Чанчжэн-5B», планирующийся на первую половину 2020 года.
18 января 2020 года. По сообщению сетевых агентств, базовый блок «Тяньхэ» китайской многомодульной космической станции доставлен на космодром Вэньчан в провинции Хайнань на юге Китая. Вскоре начнётся сборка и подготовка изделия к тестированию, испытаниям и запуску на околоземную орбиту. Ракета Chang Zheng-5В (Long March-5B) для этого запуска должна прибыть на космодром в начале февраля.
20 марта 2020 года. Ракета-носитель «Чанчжэн-5B» с базовым модулем орбитальной станции «Тяньхэ» вывезена из здания сборки космодрома Вэньчан и установлена на стартовом комплексе LC101. Планируется проведение работы по интеграции и комплексные тестирования базового модуля космической станции с новым носителем. После проведённых совместных работ с базовым модулем космической станции, ракета-носитель «Чанчжэн-5B» будет оснащена новой полезной нагрузкой - тестовым экземпляром нового китайского пилотируемого корабля для лунных и орбитальных миссий.
1 апреля 2020 года. Главный конструктор программы китайских пилотируемых космических кораблей Чжан Байнань в интервью газете Science and Technology Daily («Кэцзи жибао») сообщил, что на 2021 год запланирован запуск базового модуля «Тяньхэ» будущей многомодульной космической станции. После завершения беспилотных испытаний модуля на околоземной орбите в том же 2021 году к нему будет запущен грузовой космический корабль «Тяньчжоу-2», который доставит топливо и другие припасы на базовый модуль космической станции. После того, как стыковка и доставка снабжения будет обеспечена, будет запущен пилотируемый космический корабль «Шэньчжоу-XII» с экипажем на борту.
4 мая 2020 года. В паблике ChinaSpaceFlight в социальной сети «ВКонтакте» появилось сообщение, что на основном модуле пилотируемой космической станции заверены сборочные работы и начата подготовка к его запуску в 2021 году. Предполагается, что в ближайшие два-три года Китай выполнит 11 космических запусков, из них 4 пилотируемых, для сборки многомодульной станции. Согласно плану, космическая станция КНР должна быть собрана в 2023 году.
8 января 2021 года агентство Синьхуа сообщило, что РН «Чанчжэн-5B» (CZ-5B Y2), предназначенная для запуска модуля «Тяньхэ», успешно прошла все испытания и скоро будет отправлена на космодром.
3 февраля 2021 года. В паблике ChinaSpaceFlight в социальной сети «ВКонтакте» появилось сообщение, что основной модуль «Тяньхэ» создаваемой космической станции доставлен на космодром Вэньчан в провинции Хайнань. Планируется, что он будет запущен весной 2021 года года тяжёлой ракетой-носителем «Чанчжэн-5B» (CZ-5B).
22 февраля 2021 года. На космодром Вэньчан в провинции Хайнань доставлена тяжёлая ракета-носитель «Чанчжэн-5B» (CZ-5B Y2), предназначенная для запуска модуля «Тяньхэ». По сообщению Канцелярии программы пилотируемой космонавтики Китая (CMSA), ракета-носитель будет собрана с доставленным ранее основным модулем и пройдет совместные испытания.
29 апреля 2021 года. В 03:23:15.613 UTC (06:23:15.613 мск, ) с космодрома Вэньчан с пусковой установки №101 осуществлен пуск РН «Чанчжэн-5B» (CZ-5B Y2) с базовым модулем Тяньхэ китайской орбитальной станции. Старт и выведение прошли успешно, и на 492-й секунде полета модуль был выведен на орбиту наклонением 42.4° и макс.высотой 382 км. После отделения от ракеты-носителя в 04:36 UTC успешно раскрылись и заработали в штатном режиме панели солнечных батарей.