此次对接任务也是中国空间站首次在有航天员的状态下迎接航天器来访，为确保对接时空间站以及航天员的安全，中国空间站还采用了一些特殊的设计来提高对接的安全性。宋晓光介绍称，中国空间站上采用了一项名为“安全椭球”的设计。这种设计以空间站为中心设置一个椭圆范围，作为追踪器的问天实验舱只能通过一条“对接走廊”接近空间站核心舱，实验舱一旦偏离这条对接路径，靠近椭圆范围，就会主动的往后撤，和核心舱保持一个安全的距离，在确保没有风险之后再次进行对接，“这也是对接时确保安全的底线设计。” 宋晓光称。
作为中国空间站的首个实验舱，在试验载荷功能上，问天实验舱装载了生命生态实验柜、生物技术实验柜、科学手套箱与低温存储柜、变重力科学实验柜等8个实验机柜以及22个舱外载荷适配器，就像是把一个大型科学实验室搬到了太空。中科院空间应用中心研究员，载人航天工程空间应用系统副总师吕从民介绍称，空间应用系统问天实验舱任务将以生命科学和生物技术研究为主。在空间生命科学与生物技术、微重力流体物理、空间材料科学、空间应用新技术试验等四个领域规划部署了十余个研究主题，目前已立项四十余项科学项目，空间站建成后将持续论证、滚动实施相关科学项目。
“问天”同时兼具实验平台功能和生活功能，拥有独立的生命保障，供电，以及实验等系统，其整体功能甚至相当于一个独立的“小型空间站”。功能如此强大的“问天”其所集聚的技术，是否也为未来中国空间站加装新的舱段，进一步拓展规模和功能提供可能性呢？
对此，梁晓锋表示，问天实验舱作为我国目前体积以及吨位最大的主动飞行器，其功能可谓是一应俱全。问天实验舱与天和核心舱互为备份，关键平台功能一致，可以完全覆盖空间站组合体工作要求。在对接完成以后，问天实验舱将具备空间站组合体统一管理和控制能力，同时还将具备与核心舱进行交会对接、转位和停泊的能力，从技术角度讲这确实是为后续空间站扩展舱段做了很多技术铺垫，“可以说我们为空间站扩展舱段做了一些关键技术的储备，但后续是否会加舱，这需要遵循空间站的统一规划”梁晓锋称。