神舟三號飛船，於北京時間2002年3月25號晚上10時15分在酒泉衞星發射中心發射升空，於北京時間2002年4月1日下午4時順利降落在內蒙古中部地區的着陸場。神舟三號飛船技術狀態與載人狀態完全一致。這次發射試驗，運載火箭、飛船和測控發射系統進一步完善，提高了載人航天的安全性和可靠性。
神舟三號，簡稱神三，是中國載人航天工程發射的第三艘飛船，為一艘正樣無人飛船。神舟三號裝載10項44台有效載荷設備，其中返回艙13件、軌道艙11件、附加段20件，以對地觀測和科學實驗為主，主要包括：捲雲探測儀、中分辨率成像光譜儀、地球環境監測系統、多工位空間晶體生長爐、空間蛋白質結晶裝置、空間細胞生物反應器、空間環境監測系統、窗口組件、有效載荷公用設備等。
飛船自主飛行期間，空間應用系統主要進行了材料科學和生命科學試驗，同時穿插進行部分光學遙感在軌測試試驗及地球環境探測，和空間環境高層大氣監測儀器的試驗任務。留軌期間主要進行中分辨率成像光譜儀、捲雲探測儀和地球環境探測設備的光學遙感對地探測試驗，並進行空間環境高層大氣監測試驗。
此外，神舟三號還安裝了形體假人及人體代謝模擬裝置、醫監設備和艙內輻射環境監測設備等，並進行了相應試驗。飛船上裝有的人體代謝模擬裝置、擬人生理信號設備以及形體假人，能夠定量模擬航天員在太空中的重要生理活動參數。
