航天員系統
航天員系統的主要任務是選拔、訓練航天員，並在訓練和載人飛行任務實施過程中，對航天員實施醫學監督和醫學保障。在北京建設了航天員科研訓練中心，研製了航天服、船載醫監醫保設備、個人救生等船載設備。
空間套用系統
空間套用系統主要任務是研製用於空間對地觀測和空間科學實驗的有效載荷。研製空間光學遙感設備、電子信息遙感設備等大型有效載荷，地球和空間環境監測、空間材料、空間生命、微重力流體物理等空間科學試驗裝置，開展相關研究及套用實驗。
載人飛船系統
載人飛船系統主要任務是研製“神舟”載人飛船。“神舟”載人飛船採用軌道艙、返回艙和推進艙組成的三艙方案，額定乘員3人，可自主飛行7天，具有出艙活動和交會對接功能，可與空間實驗室和空間站進行對接並停靠飛行半年。
運載火箭系統
運載火箭系統主要任務是研製滿足載人航天要求的大推力長征二號F型運載火箭，對長征系列運載火箭進行了多方面改進設計，控制系統採用冗餘技術，增加了故障檢測、逃逸救生等功能，增加了運載火箭的可靠性、安全性。
發射場系統
發射場系統主要任務是負責火箭、飛船和套用有效載荷在發射場的測試和發射，新建了航天員技術區，採用“垂直總裝、垂直測試、垂直運輸”及遠距離測試發射控制的先進測發模式。
測控通信系統
測控通信系統主要任務是完成飛行試驗的地面測量和控制。在原有衛星測控通信網的基礎上，研製建設了符合國際標準體制的S波段統一測控通信設備。形成了由地面測控站、海上測量船及中繼衛星組成的載人航天測控網。
著陸場系統
著陸場系統主要任務是搜救航天員和回收飛船返回艙，建設了主、副著陸場，設立了上升段陸上、海上應急救生區和運行段應急著陸區。
空間實驗室系統
空間實驗室系統主要任務是研製空間實驗室，包括具有交會對接功能的8噸級目標飛行器，為開展短期有人照料的空間科學實驗提供基本平台，為研製空間站積累經驗。
中國載人航天工程的八大系統涉及學科領域廣泛、技術含量高度密集，全國100多個研究院所、3000多個協作單位和數十萬工作人員承擔了研製建設任務。
