Chuyến thám hiểm này sẽ mang các nhà du hành trên tàu Thần Châu 6 quay quanh quỹ đạo trái đất kéo dài 5 ngày, mà trong thời gian đó họ sẽ thực hiện các thí nghiệm. Sứ mạng này diễn ra đúng hai năm sau khi Trung Quốc có chuyến bay vào vũ trụ có người lái đầu tiên.
Trong dấu hiệu được coi là một sự tự tin chính thức, vụ phóng tàu vũ trụ được truyền đi trực tiếp trên truyền hình quốc gia, phá vỡ sự bí mật thường thấy trong các chương trình vũ trụ mà quân đội thực hiện. Hai phi hành gia thực hiện sứ mạng này, Fei Junlong và Nie Haisheng, được chọn ra từ quá trình tuyển lựa kỹ lưỡng.
Truyền hình quốc gia Trung Quốc trích lời hai phi hành gia này nói trước chuyến phóng tàu rằng: "Không có gì đáng lo lắng cả". Họ nói: "Chúng tôi sẽ quyết tâm hoàn thành sứ mạng. Hẹn gặp lại các bạn tại Bắc Kinh".
Thần Châu 6, cũng như Thần Châu 5 là dựa trên mẫu tàu vũ trụ Soyuz của Nga, vốn là mô hình được phát triển từ cuối thập niên 1960.
Tàu sẽ đáp trở lại trái đất tại một khu vực hẻo lánh ở vùng Nội Mông phía bắc.