从“神舟”一号到“神舟”四号，中国飞船的技术性能和环境控制越来越好，为实现“神舟”五号飞船载人飞行奠定了坚实的基础。

“神舟”一号。１９９９年１１月２０日至２１日，我国第一次无人飞行试验取得圆满成功。“神舟”一号是一艘初样产品，主要目的是考核运载火箭的性能和可靠性。“神舟”二号。

“神舟”飞船的第二次飞行试验再次获得成功，这一次，飞船运行时间从“神舟”一号的１天增加到了７天。“神舟”二号是我国第一艘正样无人飞船，技术状态和载人飞船基本一致。在弥补“神舟”一号设计不足方面的基础上，“神舟”二号对工程总体和各系统从发射到运行、返回、留轨的全过程进行了全面考核，并且进一步检验了总体技术方案和各系统技术方案的正确性和匹配性。“神舟”三号。

２００２年３月２５日成功发射的“神舟”三号具备了航天员逃逸和应急救生功能，飞船改进和完善了伞系统，火箭增加了控制系统冗余等与航天员安全性相关的措施和功能。“模拟人”是“神舟”三号的新“乘客”。这次试验搭载了人体代谢模拟装置、模拟人生理信号装置以及形体假人，能够定量模拟航天员呼吸和血液循环系统中的心律、血压、耗氧以及产生热量等多种太空生活的重要生理活动参数，为将来航天员进入太空提供可靠的数据。“神舟”四号。

２００２年１２月３０日至２００３年１月５日，我国实施首次载人航天飞行前的最后一次无人飞行试验圆满完成，“神舟”四号的技术状态与载人飞行时完全一致。