1986年，前苏联和平号空间站核心舱发射升空。1987至1996年，苏联陆续发射了量子号、量子二号、晶体号、光谱号、对接舱、自然号等六个舱段并对接到和平号核心舱。它们当中有四个采用前述转位方式重新对接到了核心舱侧面。苏联用十年时间建成了总重130吨的世界第一个模块化空间站。
和平号空间站（图源：NASA）
1998年，俄罗斯质子号火箭把国际空间站曙光舱送入轨道，拉开了其长达12年的建造历程。至2010年，经15国通力合作，终于建成由15个加压舱段（曙光、团结、星辰、命运、寻求、码头、和谐、哥伦布、希望、希望后勤舱、搜寻、宁静、穹顶舱、黎明、莱昂纳多）、长达94米的桁架和4对“翼展”达73米的电池板，以及散热辐射板、机械臂等外部构件构成的大型空间站。
建造中的国际空间站（2006年）（图源：NASA）
2011年至2021年，国际空间站又增加了比格罗充气舱、主教气闸舱、科学号实验舱等三个扩展舱段、替换了码头号节点舱，使它成为人类历史上建造的最大（109x73米）、最重（420吨）的组合航天器。
人类进入航天时代60多年来，除了以上三个空间站，再无在轨组装建造大型航天器的案例。中小型航天器的在轨装配技术探索了数十年，至今也无实用先例。在轨组装在太空恶劣环境下进行，建造过程中航天器系统需要不断进行重构，模块化航天器的总体和子系统设计需要全面考虑诸多因素。模块化舱段或构件的建造测试、地面模拟、发射和对接、在轨组装和系统重构需要重型火箭、对接机构、空间机械臂、舱外活动等各种技术能力的支持。事实证明，在轨组装绝非易事。只有少数航天强国才能胜任。
中国空间站两个实验舱段都采用和平号开创的轴向对接、机械臂转位的组装方式。为了减少电池板相互遮挡，中国空间站还计划在适当时候将天和号核心舱的两块电池板移位到两个实验舱末段并实现供电系统的重构，其移位距离远超实验舱转位操作，将更具挑战性。这使得中国空间站的建造难度和技术要求都超过了和平号。