Space.com援引中國空間技術研究院（CAST）科學技術委員會主任李明的話寫道，該空間站將分幾個階段進行改進。“天和”核心艙將首先被更新，以便將來它可以接受新的模塊。被更新後，空間站將不再是字母T的形狀，而是十字形狀。這將使中國能夠運送更多設備和材料用於空間科學實驗並在站外進行重大測試，全面擴大天宮號的運作規模。
李明還表示，另一現代化是可重復使用航天器“夢舟”的開發。將生產出它的兩款：一個用於將宇航員送上月球，另一個用於天宮。 2020年中國在沒有生命維持或其他支持系統的情況下進行了航天器的試飛。預計首次全尺寸飛行測試將於 2027 年左右進行。“夢舟”將被正在研制的“長征十號”運載火箭送入近地軌道。與宇宙飛船一樣，這種火箭將有兩種型號：一種用於近地軌道飛行，另一種用于飛往月球。長征十號和新航天器都是中國到2030年將宇航員送上月球的計劃的一部分。
最後，中國計劃在空間站上調試大型望遠鏡。將給它配備非常大的光學相機，提供高質量圖像。該望遠鏡名為“巡天”，與哈勃太空望遠鏡同級，將與“天宮”共享軌道。它將與空間站對接，以便進行維護、修理和升級。將給“巡天”配備直徑2米的主鏡，比哈勃的主鏡略小。但它的視野將擴大約300倍。這就意味著，它將能夠進行大規模研究。經10年的努力，“巡天”將使用分辨率為25億像素的相機掃描並繪制約40%的天空面積。
中國計劃讓天宮運行至少10年。Space.com最後得出結論，當國際空間站於 2030 年退役時，天宮有可能將成為唯一的在軌空間站。