天舟五号货运飞船是我国空间站三舱建成后的首个来访飞行器，首次与“T”字构型组合体（含径向停靠载人飞船）实施对接，对接目标达80吨量级，这也是我国首次在空间站有人驻留情况下实施货运飞船交会对接，具备故障情况下手控遥操作交会对接任务备份能力，提高了近距离交会过程可靠性。
按照工程总体飞行任务规划，空间站关键技术验证及建造阶段发射天舟二号至天舟五号4艘货运飞船，货物舱均为全密封状态。
天舟五号货运飞船由中国航天科技集团有限公司五院抓总研制，装载了航天员系统、空间站系统、空间应用领域的货物共计约5吨，携带补加推进剂约1.4吨，将为神舟十五号乘组3人6个月在轨驻留、空间站组装建造和空间应用领域提供物资保障。