1999年7月，中國第四艘遠望號跟蹤測量船完工並將於10月投入使用。與此同時，中俄之間的技術合作仍在進行當中，1999年8月15至20名中國人來到了衛星城的水下實驗室工作。
4艘遠望號測量船的離港預示著發射即將進行，其中的3艘遠望測量船的分布在南緯35度線附近，一艘在納米比亞海岸，一艘在澳大利亞東南海岸，一艘在太平洋中部國際日期變更線附近，另一艘在日本南海岸。
地麵跟蹤站設在酒泉，西安，南非和巴基斯坦。
神舟飛船由“三艙一段”組成，3個艙是：推進艙、返回艙和軌道艙；一段是指附加段。
推進艙在飛船的最下部，返回艙在中間，軌道艙在上部，附加段在飛船的最頂端。
就像各國製造的飛機都有翅膀一樣，從外形上看，“神舟”號近似於俄羅斯的“聯盟TM”飛船。
推進艙是飛船在空間運行及返回地麵時的動力裝置；返回艙是飛船起飛、飛行和返回過程中航天員乘坐的艙段，也是整個飛船的控製中心；軌道艙是航天員在太空中工作和生活的場所，裝有各種實驗儀器和設備。
附加段也叫過渡段，是為將來與另一艘飛船或空間站交會對接做準備用的。在載人飛行及對交會接前，它也可以安裝各種儀器用於空間探測。
飛船返回艙返回後，軌道艙相當於一顆對地觀察衛星或太空實驗室繼續留在軌道上工作半年左右，推進艙則被拋棄成為太空垃圾，最後會焚毀於大氣層中。
返回艙會在太空瀟灑漫步後返回地麵，與人類有著不見不散之緣，因此受到人們的格外青睞。返回艙像一口中國古代的大鍾，呈大鈍頭倒錐體，在飛船的中部，為密閉結構，其上部有艙門與軌道艙相通，供航天員進出軌道艙使用。
不過，這個艙門的最大直徑隻有65厘米，隻有身體靈巧、受過專門訓練的人才能進出自由。作為航天員的座艙，艙內最多可設置供3個航天員斜躺的座椅，座椅下方設有儀表盤和控製手柄、光學瞄準鏡等。
整個飛船有9米多高，最大內直徑約25米，但能夠提供航天員自由活動的空間加起來也不過6平方米左右。雖然聽上去這似乎太不夠大手筆，但作為航天員的太空臥室，它已經夠“奢侈”了。
飛船專家說，飛船若增大“塊頭”，那是要以更高的技術含量與更多的資金支持才能實現的，特別是要承擔更多的可靠性風險，其昂貴程度與付出的代價超出常人想象。
飛船端坐在火箭頂端後，航天員從發射塔架的第九層進入飛船的艙門，艙門隻有05米見方，塔架離艙門還有07米的間隙，需要鋪設一塊木板供航天員爬進去，航天員進入飛船後，實際到達的是“二樓”，也就是軌道艙，他還需要踏著類似火車臥鋪上用的折疊腳踏板，手拉著艙壁上的吊帶，邁下三大步約兩米，到達“一層”自己的座椅邊。
盡管中國返回式衛星的成功發射，使中國成為世界上第三個掌握返回式衛星技術的國家，但是，畢竟載人飛船與返回式衛星有較大的不同。
頭一次製造飛船，需要解決的技術難點問題實在太多。密封結構是第一道必解之題。
如果是一個大悶罐，密封問題還比較容易，可是，飛船返回艙小小的空間裏必須要有進出的門，必須要有觀察窗，必須要有打開降落傘的艙門，總會有焊接的接口。在一個最大直徑、最大高度都隻有25米的返回艙上，要開這麼多的“窟窿”，需要密封的接口多達160處，還要保證“窟窿”和各個接口一個都不漏氣，這可難壞了研製者。
就說舷窗，飛船上一左一右有兩個舷窗，航天員腳下位置上還有一個被稱做“光學瞄準鏡”的窗口，看上去它們不過就是直徑不到30公分的圓窗而已，好像飛機的艙窗一般。
但其技術要求之高，遠遠超出常人的想象，被特別列入了飛船需重點突破的18個難關之一。
飛船上的舷窗是供航天員觀測用的，透過這扇不大的窗口，航天員可以了解飛船的運行狀況，並根據情況決定是否需要加以調整飛船姿態；也可以使航天員感受與地球家園截然不同的宇宙空間，享受奇異的太空風光。
假若沒有這個窗口，返回艙就形同“悶罐”一個。別說航天員，何方神聖也無法忍受。
為了達到密封、防熱、透明等多重要求，設計人員采用了兩層特殊玻璃來加以保證，玻璃和窗框之間填塞了對人體無害的防漏膠。
返回艙從太空返回地麵時，舷窗必須能夠抗住高溫的“侵襲”，一旦舷窗玻璃變形、漏氣，後果不堪設想。
看上去不過一個尋常的“窗戶”，但做起來就極其不尋常了。國內甚至連測試飛船舷窗性能是否符合標準的設備都沒有。
舷窗的試驗，需要在幾千度的高溫氣流中進行，其設備被稱作高溫等離子燒燭風洞，目前世界上隻有美國與俄羅斯才有。
1995年夏季，當“神舟”飛船舷窗研製人員做實驗時，一位外國飛船設計人員評價說：“你們能有這樣的技術實在了不起！”
返回艙是航天員的座艙和飛船的指揮控製中心，在焊接過程中遇到了前所未有的困難：返回艙體積大、外形不規則，局部焊接易變形，發動機安裝麵及對接密封麵精度要求極高，就連國內頂尖的技師都沒幹過這種活，無論是零件生產還是工裝模具加工都遇到了許多“攔路虎”。
當時總設計師把院士、專家和哈爾濱工業大學的能工巧匠都請來做“高參”，明確了所有關鍵技術的完成節點，並每周都堅持在返回艙焊接。
現場開調度會隨時解決問題，總指揮製定的返回艙工作詳細流程，打印在紙上竟長達5米！
在第一個返回艙研製出來後，工程技術人員立即進行了水壓試驗，模擬返回艙在太空中承受的來自艙內的壓力。可是返回艙不勝高壓，出現了漏水現象。
技術人員又繼續攻關，先後突破了曲麵薄壁艙體變形控製技術、焊接變形控製技術等瓶頸。9個月後，終於拿出了合格的返回艙殼體。
電源係統相當於飛船的發電機，如果儲蓄的電能不足，意味著飛船上天後在非太陽照射區將不能正常工作。在一次測試中，飛船電源係統一個蓄電池模塊容量急劇下降，為了迅速查清機理，航天專家與複旦大學、上海交大的專家共同會診，推斷是電極片極易脫落，盡管產品已經裝進飛船，但是“連夜開蓋更換”根本沒商量。
同一批次的船上其他電池是否也存在這個問題？如果不徹底清除隱患，帶病產品上天後同樣會“怠工”。但是，就像火柴劃過一次就不能用了一樣，有些產品要用的不能打開，打開的就不能用了。
設計師們為了找到一種工業CT設備透視產品，連夜拿著黃頁電話簿打遍整個上海，才找到大眾汽車製造廠有一台工業CT機。
第二天清晨他們趕到該廠，完成了電池CT拍片，保證了所有電池的質量。就在處理此事的20多天時間裏，這個係統的負責人體重整整掉了10斤。
飛船上許許多多的關鍵技術，哪怕是一點不起眼的小東西，也都讓科技人員嘔心瀝血、曆盡艱辛，有些係統的研製，如艙段分離技術、製導與控製技術、返回技術等等，更是像一塊塊沉沉的大秤砣，重重地壓在研製者的心上，不看見航天員平安地走出返回艙，他們誰的心情都不會踏實。
在科學家們研製中國第一艘飛船的時候，航天工程還從全國為飛船征集了名字。
1993年，當時的載人航天工程辦公室向參加研製的單位發出了為中國飛船征集名字的通知，許多人都參加了起名活動。
“華夏”“九州”“神州”“神舟”“騰龍”等很多帶有中國特色的名稱被推薦了出來。載人航天工程辦公室考慮再三後認為，用“神舟”二字最為貼切。
因為“神舟”是神奇的天河之舟，又是中華“神州”的諧音，象征著飛船研製得到了全中國人民的支持，是祖國四麵八方、各行各業大協作的產物；同時，“神舟”又有神氣、神采飛揚之意，預示著整個中華民族都將為飛船的誕生而無比驕傲與自豪。
1994年初，“神舟”這個名字最終從眾多的方案中脫穎而出。
1998年10月，時任中共中央總書記的江澤民，視察坐落在北京西北郊新建成的飛船總裝廠時，親筆為飛船題寫了“神舟”二字，“神舟”之名從此越叫越響。
中國的第一艘飛船造好了，飛船的運載火箭也研製成功了，科學家們開始為中國飛船第一飛衝刺。研製飛船試驗設備
1998年冬季的一天，江澤民來到了位於北京西北郊的航天城。他參觀了“神舟”飛船動力學振動試驗後，又與各位航天員一一握手詢問。
當天18時左右，江澤民又來到了KM6載人航天器空間環境試驗設備大容器麵前視察指導。
連續3天，李鵬、朱鎔基等中央領導都親自來到這個航天城。當看到KM6載人航天器空間環境試驗設備時，李鵬驚歎：
外國人能做到的事，中國人也能做得到！
朱鎔基在這裏的參觀時，中國空間技術研究院副院長，“神舟號”飛船係統第一副總指揮袁家軍向朱鎔基彙報了KM6載人航天器空間環境試驗設備情況。
袁家軍離開不久，朱鎔基問：
剛才介紹情況的那個37歲的副院長在哪？
朱鎔基這句親切的話語立即在航天人中間傳開了。
“KM6載人航天器空間環境試驗設備”是對各類航天器升天前進行“嚴厲考核”的大型地麵設備。與美國、日本、俄羅斯、歐洲空間局的地麵檢測設備並稱世界五大航天器地麵檢測設備。
“神舟”飛船飛天之前，要在裏麵呆半月左右，進行各種各樣的模擬考核。它是“神舟”飛船的大考場。
在KM6載人航天器空間環境試驗設備內，“神舟”飛船經過真空考核後，安然無恙。
航天器空間環境試驗設備的研究，中國很早就在進行。早在第一顆人造衛星發射之前，中國第一台大型宇宙模擬器，就在中國空間技術研究院的北京衛星環境工程研究所研製出來。宇宙模擬器又稱“空間模擬器”。
中國在1961年決定研製我國第一批空間環境設備時，平均年齡隻有23歲的3名大學生接過了這個重任。其中主要負責具體工作的黃本誠是學鑄造的，鄒定忠是學土木建築的，張和福是學機械製造的。他們對於真空技術，都是外行。在外援中斷和全國嚴重的自然災害條件下，黃本誠帶領研究所的年輕隊伍開始了艱苦征程……
回憶起那段往事，黃本誠的同事說：“本誠這樣工作，對身體的消耗是很大的。可他總是不當回事，當初真該好好勸勸他……”
黃本誠與大家的努力終於取得了收獲，KM3、KM4試驗室成為世界上五大試驗室之一，並且規模性能超過歐洲空間局。
KM4設備從設計到建成，曆時10年，到改革開放12年以後，很多外國航天代表團來參觀KM4設備，都給予了高度評價，許多外國專家認為這台設備達到了當時的國際先進水平。
1978年，美國宇航局局長率團參觀KM4設備後說：
你們在熱真空設備方麵作出了很大成績，與我們NASA的設備相類似，是可以相比的，是第一流的設備。你們搞這方麵工作的人，都獲得了什麼學位？
1978年12月6日，日本派兩名專家來航天部，提出能否幫助我們改造空間環境設備。當他們參觀KM4設備時，麵對如此壯觀的設備，震驚的同時，更多的是敬佩。他們由衷地說：
我們自認為日本空間環境設備很先進，但你們的設備也是一台很好、很先進的設備，我們好像沒有什麼可以幫助你們的，反而使我們學到了很多東西。
德國MBB公司的兩位從事航天研究的專家於1979年2月12日參觀後說：
據我了解，在歐洲這種設備也非常稀少，歐洲空間局ESTEC隻有直徑5米的熱真空設備，美國設備的性能也差不多，我們認為這台設備是具有國際先進水平的，是一台很好的設備。
當聽說“KM4設備是我國自行設計製造”時，德國專家說：
我祝賀你們建立了一台具有國際先進水平的設備，這台設備應該向國際開放，承接外國衛星的試驗任務。
1979年2月16日，歐洲空間局空間技術研究中心主席等三位專家參觀KM4設備，一進試驗室大廳就說：
噢！很好！很好！這是一台第一流的設備，同法國圖魯斯中心的那台空間環境試驗設備類似。
這台設備布局合理！