Theo Cơ quan Vũ trụ có người lái Trung Quốc, tên lửa Trường Chinh-7, mang theo tàu Thiên Châu-10, đã được phóng đi lúc 8h14, giờ địa phương. Sau khoảng 10 phút, tàu Thiên Châu-10 tách khỏi tên lửa và đi vào quỹ đạo được chỉ định. Các tấm pin Mặt Trời của tàu nhanh chóng bung ra. Cơ quan trên tuyên bố vụ phóng đã thành công.

Tàu vận tải sau đó sẽ thực hiện quá trình tiếp cận và kết nối với tổ hợp trạm vũ trụ.

Thiên Châu-10 được chất đầy các vật tư thiết yếu, bao gồm một bộ đồ du hành vũ trụ, vật tư tiêu hao cho phi hành đoàn lưu trú trên quỹ đạo, nhiên liệu đẩy và các thiết bị thí nghiệm khoa học.

Nhiệm vụ này là chuyến bay tiếp tế hàng hóa lần thứ 5 của chương trình vũ trụ có người lái của Trung Quốc kể từ khi trạm vũ trụ bước vào giai đoạn ứng dụng và phát triển. Đây cũng là sứ mệnh thứ 641 của loạt tên lửa Trường Chinh.