Theo Cục Không gian Nhà nước Trung Quốc (国家航天局), Thiên Cung 1 là một "môđun thí nghiệm không gian" có trọng lượng 8,5 tấn (19.000 lb), có khả năng lắp ghép với tàu vũ trụ có người lái và tự hoạt động. Các tàu vũ trụ Thần Châu 8, Thần Châu 9 và Thần Châu 10 dự kiến sẽ ghép nối với Thiên Cung một trong hai năm hoạt động của trạm.

Vào ngày 29 tháng 9 năm 2008, Trương Kiến Khải (张建启), Phó giám đốc của Công trình Hàng không Vũ trụ có người lái của Trung Quốc (CMSEO), tuyên bố trong một cuộc phỏng vấn với Đài truyền hình Trung ương Trung Quốc (CCTV)[8] rằng Thiên Cung 1 có thể được đưa lên bệ phóng vào năm 2010 hoặc 2011. Tân Hoa xã sau đó nói rõ rằng trạm không gian không người này có thể được phóng vào cuối năm 2010, và tuyên bố rằng việc đổi mới các trang thiết bị tại mặt đất đã được tiến hành.[9]

Năm 2008, trang thông tin chính thức của Công trình Hàng không Vũ trụ có người lái của Trung Quốc đăng một mô tả ngắn gọn về Thiên Cung 1,[10] cùng với Thiên Cung 2 và Thiên Cung 3, hai phòng thí nghiệm không gian này được lên kế hoạch đưa ra bệ phóng sau Thiên Cung 1. Một mô hình của trạm không gian đã được tiết lộ tại chương trình đón giao thừa tết Âm Lịch năm Kỷ Sửu của CCTV vào ngày 25 tháng 1 năm 2009.[11]

Thiên Cung 1 tuy vậy vẫn được trang bị thiết bị thể dục và hai phòng ngủ.[4] Các bức tường bên trong của môđun được sơn hai màu, một màu biểu thị cho mặt đất và màu còn lại biểu thị cho bầu trời. Điều này sẽ giúp các phi hành gia trên các trạm không gian sau này giữ được định hướng trong môi trường không trọng lượng.[4]

Giữa năm 2011, việc sản xuất môđun Thiên Cung 1 đã hoàn tất, và sau đó môđun đã được tiến hành các thử nghiệm về cơ, điện và nhiệt. Các thử nghiệm cũng được tiếng hành trên tên lửa đẩy Trường Chinh 2F, là tên lửa sẽ đưa Thiên Cung 1 lên quỹ đạo.