工程由航天员、空间应用、载人飞船、运载火箭、发射场、测控通信、着陆场和空间实验室八大系统组成。其中，载人飞船系统和空间实验室系统由航天科技集团公司第五、第八研究院为主负责研制，运载火箭系统由航天科技集团公司第一研究院负责研制；空间应用系统由中国科学院有关研究所为主负责研制；航天员、发射场、测控通信及着陆场系统由相关研究单位负责研制建设；测控通信设备主要由电子科技集团公司有关厂所负责研制。