北京时间5月11日8时14分，搭载天舟十号货运飞船的长征七号遥十一运载火箭在我国文昌航天发射场点火发射。约10分钟后，飞船与火箭成功分离并进入预定轨道，太阳能帆板顺利展开，发射任务取得圆满成功。后续天舟十号将与在轨运行的空间站组合体进行交会对接。
天舟十号货运飞船携带了包括舱外航天服、航天员在轨驻留消耗品、推进剂及应用实（试）验装置等各类重要物资。
此次任务是我国载人航天工程进入空间站应用与发展阶段后的第五次货运补给，也是工程立项以来的第39次发射任务。本次发射同时是长征系列运载火箭的第641次飞行任务，以及天舟飞船系列的第十次飞行任务。