天舟二號將與天和核心艙進行多次交會對接，在完成貨物運輸的同時，還肩負著多項關鍵技術驗證的任務。

　　天舟二號貨運飛船採用了自動交會對接技術，通過把貨運飛船交會對接中的各項信息植入軟體，飛船能在天上更智慧、更快速地與核心艙進行對接。

　　航天科技集團五院 天舟二號貨運飛船系統總設計師 白明生： 這一次是我們全自主的一個交會對接，以前的交會對接任務，遠距離的話是靠地面引導的，這次是全由船上來自主完成。這個技術將來就很有用，比如説我裝了水果、蔬菜等新鮮的東西，就可以快速送上去，他們航天員也可以吃到新鮮東西。

　　據了解，此次天舟二號將分別從核心艙的前向和後向與天和核心艙進行交會對接，進行在軌燃料補加技術驗證。

　　航天科技集團五院 天舟二號貨運飛船系統副總指揮 李志輝： 貨運飛船與天和核心艙有兩個補加口，第一個補加口就是後向，我第一次上去交會對接的地方，我們俗稱它的尾部，尾部可以進行補加，補加管路。前面就是節點艙的地方，它也有補加管路。實際上就是驗證兩個地方的補加功能，都能保證補加。

　　天舟二號物資運輸的使命完成後，還將驗證空間站機械臂在軌操控技術，為後續的空間站實驗艙到來做好準備。

　　航天科技集團五院 天舟二號貨運飛船系統總設計師 白明生： 我們跟空間大小聯合做一個機械臂的轉位實驗，就相當於機械臂抓的貨運飛船從空間站上分離出來，轉一定的角度再回來，再對接。這個就是為了空間實驗艙上去，從前沿對接後轉到側向必須要經過轉位的過程，我們利用貨運飛船要提前驗證這些技術。