Theo THX, module này được phóng lên quỹ đạo từ bãi phóng Văn Xương (miền Nam Trung Quốc), sau đó kết nối với Thiên Hòa - module trung tâm của trạm vũ trụ Thiên Cung - vào lúc 4 giờ 27 sáng 1-11 (giờ Bắc Kinh). Toàn bộ quá trình kéo dài khoảng 13 giờ.
Có chiều dài gần 18m và nặng khoảng 22 tấn, Mộng Thiên là module thứ 3, đồng thời là module cuối cùng của trạm vũ trụ Thiên Cung được đưa lên quỹ đạo. Trung Quốc mất chưa đầy 2 năm để lắp ráp trạm vũ trụ có cấu trúc hình chữ T này trên quỹ đạo, bắt đầu với module trung tâm Thiên Hòa, phóng vào tháng 4 năm ngoái.
So với Thiên Hòa và module thí nghiệm còn lại là Vấn Thiên (phóng lên quỹ đạo trong tháng 7), Mộng Thiên trang bị nhiều cơ sở nghiên cứu hơn và sẽ hỗ trợ hàng loạt thí nghiệm vật lý ở môi trường vi trọng lực.
