神舟六号飞船保持了与神舟五号相同的构型，由返回舱、轨道舱和推进舱三个部分组成。在太空中的飞行状态中，这三个部分的排列顺序是：轨道舱、返回舱、推进舱。轨道舱呈圆桶形，是航天员工作和生活的场所，内部布局得到了调整，以便安装必要的设备和航天员生活设施。轨道舱后端底部有一个舱门，航天员可以通过它进入返回舱。轨道舱两侧装有太阳电池翼，为轨道舱提供所需的电能。
返回舱是飞船返回地球的唯一舱段，航天员在飞船起飞、上升、入轨和返回时都在返回舱内。神舟六号的返回舱形状像钟，与轨道舱相连的舱门使航天员能够进入轨道舱。返回舱是飞船的控制中心，内部有航天员的座椅，飞船在起飞、上升和返回时，航天员躺在座椅上。返回舱内还安装了用于航天员监控和操作的仪器设备，通过这些仪表，航天员可以随时判断和了解飞船的工作状态，并在必要时手动干预飞船的系统和设备。
推进舱的形状也是圆柱形，内部安装有推进系统发动机和推进剂，它的任务是为飞船提供必要的姿态控制和轨道维持动力。推进舱外部两侧也装有太阳电池翼，为飞船提供所需的电能。
神舟六号飞船的轨道舱和返回舱都是密封的，内部安装的环境和生命保障系统为航天员提供了一个与地球环境相似的生活环境。此外，还安装了用于着陆的主备降落伞。返回舱侧壁上有两个圆形窗口，一个用于航天员观察窗外的情景，另一个用于操作光学瞄准镜观察地面，以指导飞船的飞行。
2005年12月17日，北京航天飞行控制中心检测的数据表明，神舟六号飞船轨道舱在太空中正常运行了60天，绕地球飞行了1000多圈。轨道舱平台工况正常，各项科学试验按计划顺利进行，并取得了初步成果。
神舟六号飞船的轨道舱与返回舱成功分离，返回舱按计划顺利返回地面，而轨道舱在北京航天飞行控制中心的统一调度下开始了长达6个多月的太空旅行。
目前，各项测控数据表明，轨道舱的电源、姿态控制、测控、数据管理等系统工作全部正常，舱载的科学探测仪器已正式开机运行，并先后圆满完成了平台在轨测试和多项科学应用试验，取得了大量科学数据和初步应用成果，初步试验和验证了一些初次采用的新技术和改进措施，为后续载人航天飞行和空间交会对接打下了坚实的基础。神舟六号航天员为费俊龙和聂海胜。
神舟六号载人飞船采用轨道舱、返回舱和推进舱组成的三舱方案，额定乘员为3人，可自主飞行7天。按照神舟飞船目前的运行模式，飞船在太空自主飞行试验结束后，返回舱按预定轨道返回地面，而轨道舱可留轨运行半年时间，执行一些对地观测及其他预定任务。
神舟六号载人飞船是中国神舟号飞船系列之一。与神舟五号相比，神舟六号在外形上没有差别，仍然采用推进舱、返回舱、轨道舱的三舱结构，重量基本保持在8吨左右，使用长征二号F型运载火箭进行发射。它是中国第二艘搭载航天员的飞船，也是中国第一艘执行“多人多天”任务的载人飞船。执行任务的航天员费俊龙和聂海胜都是第一次进行太空任务飞行。聂海胜在太空中庆祝了他的41岁农历生日。
神舟六号飞船的时间轴如下：
- 10月11日：航天员进入飞船。
- 10月12日：火箭发射塔操作支架完全打开，长征二号F型火箭点火，神舟六号发射，火箭抛弃逃逸塔，火箭助推器分离，火箭一二级分离，整流罩在110公里高度脱离，飞船与火箭在高度约200公里处分离成功，神舟六号进入预定轨道，飞船实施变轨。
- 10月13日：航天员进行在轨抗干扰试验。
- 10月15日：航天员与中华人民共和国主席对话。
- 10月16日：飞船围绕地球进入第76圈飞行，在青岛站测控区上空，返回指令解锁，推进舱太阳帆板垂直归零，远望三号测量船捕获到神舟六号信号，远望三号测量船对神舟六号实施了姿态调整、轨道舱与返回舱分离、制动点火等一系列关键控制，顺利进入预定返回轨道，推进舱与返回舱成功分离，返回舱进入通讯黑障区，着陆场站测控设备发现飞船，返回舱主伞舱盖打开，脱减速伞，主伞打开，直升机目视到目标，返回舱防热大底成功抛掉，返回舱成功着陆，返回舱舱门被打开，航天员离开返回舱。
神舟六号飞船的名称是神舟六号，发射时间是2005年10月12日9:00，起飞时间是2005年10月12日9:00:03.583，着陆时间是2005年10月17日4:33，飞行时间是115小时32分钟，绕地球飞行了76圈，飞行高度为343千米。
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