天舟二號是一艘貨運飛船。天舟二號是中國空間站關鍵技術驗證，及建造階段首飛貨運飛船。按照任務規劃，天舟二號貨運飛船將攜帶3名航天員消耗品、艙外航天服、平臺物資與在軌執行的天和核心艙進行交會對接，為後續飛行任務和空間站進一步開展在軌建造奠定堅實基礎。
天舟二號是中國第二個貨運飛船。天舟二號採用兩艙構型，由貨物艙和推進艙組合而成，總長10.6米，最大直徑3.35米，最大起飛重量13.5噸，物資上行能力達6.9噸，載貨比0.51，在軌壽命不小於1年，供電能力不小於2700瓦。具備全相位自主交會對接能力，可多次完成推進劑在軌補加。
2020年3月27日，天舟二號貨運飛船在疫情中完成了真空熱試驗。試驗期間，試驗人員採取24小時X14天值班方式，為減少人員流動，將輪崗時間延長到24小時。天舟二號總體主任設計師楊勝介紹，試驗時間不壓縮、標準未降低，圓滿完成了天舟二號貨運飛船真空熱試驗。
