Thần Châu 11 được phóng bằng tên lửa Trường Chinh lúc 7 giờ 30 phút sáng 17/10 (6 giờ 30 phút giờ Hà Nội 16/10) từ Trung tâm phóng tàu vũ trụ Tửu Tuyền, sa mạc Gobi, Tây Bắc Trung Quốc.
Hai phi hành gia gồm Cảnh Hải Bằng và Trần Đông. Thần Châu 11 là tàu vũ trụ thứ 3 có phi hành gia Cảnh Hải Bằng - người điều khiển tàu này và sẽ kỷ niệm sinh nhật lần thứ 50 của ông trên vũ trụ.
Đây sẽ là sứ mệnh không gian có người lái dài nhất trong lịch sử. Theo kế hoạch, Thần Châu 11 sẽ bổ sung hàng hóa thiết yếu cho trạm không gian, thực nghiệm kỹ thuật kết nối giữa tàu vũ trụ với trạm không gian, duy tu bảo dưỡng trạm không gian và tiến hành các hoạt động nghiên cứu khoa học khác.
Hai phi hành gia Trung Quốc sẽ ở lại trạm trong 30 ngày để tiến hành các nghiên cứu về y tế, vật lý và sinh học. Sứ mệnh mới nhất này là nằm trong kế hoạch xây dựng trạm không gian có người điều khiển thường trực đi vào hoạt động vào năm 2022.
Trong sứ mệnh năm 2013, ba phi hành gia đã dành 15 ngày trên quỹ đạo và nối với một phòng thí nghiệm không gian Thiên Cung 1.
Chủ tịch Trung Quốc Tập Cận Bình đã gửi điện chúc mừng vụ phóng thành công.