控制系统是长征二号F火箭的关键系统，它包括飞行控制系统和地面测试发射控制系统两大部分。

飞行控制系统

飞行控制系统由制导系统、姿控控制系统、时序控制系统及电源配电系统等组成，其功能是控制火箭可靠而稳定地飞行、准确地发出时序控制指令和准确制导火箭将飞船送入预定的轨道。为满足载人航天要求的高可靠性和高安全性，飞行控制系统采用了全冗余化设计技术，冗余设计部分具有承受单重故障的能力。

三轴惯性平台系统是测量火箭飞行加速度和火箭姿态的器件，用在火箭制导和姿态稳定系统。平台系统具备建立惯性基准（也就是使平台台体位置的空间取向在火箭飞行过程中保持起飞时刻的状态）的功能；能够测量箭体飞行视加速度、箭体俯仰、偏航、滚动姿态角度；在箭体起飞前，具备调平和与射向方向对准的功能。

捷联惯性测量系统是按照冗余化设计思想，作为平台的备份而设计的。它是为适应更恶劣的温度环境和保证高精度，对陀螺电气接口、机械接口和温控系统进行改进而研制出来的。

地面测试发射控制系统

地面测试发射控制系统包括VXI测试系统、发射控制设备、光纤传输设备、网络与多屏显示系统和多个等效器。采用光纤传输技术和 PLC控制技术实现了1.5公里以上远距离测试和发射控制，地面供电电源和关键电路采用了冗余设计，以保证火箭发射控制可靠与安全。