2013年6月11日17时38分，搭载三名航天员的神舟十号载人飞船，由长征二号F遥十火箭在位于中国西北部的酒泉卫星发射中心发射升空。当天，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平等党和国家领导人为航天员聂海胜、张晓光、王亚平送行并观看发射。
习近平：看到你们精神饱满、英姿勃勃，我感到很高兴，在你们即将出征之际，我代表党中央、国务院、中央军委，也代表全国各族人民，来为你们壮行。你们这次执行的是我国第五次载人航天飞行任务，这承载着中华民族的航天梦，这也展现了我们中国人敢上九天揽月的豪情壮志，你们使我们全体中国人都感到骄傲，你们这个任务是光荣而又神圣的。
神舟十号飞船发射成功后，与2011年发射升空的天宫一号目标飞行器成功进行了自动和手控交会对接，开展相关空间科学试验，并首次进行中国航天员太空授课活动，为全国中小学生播种了航天梦想。
地面课堂物理老师：我们刚刚得到消息，现在我们已经可以跟航天员进行双向通话了，那请大家以最热烈的掌声欢迎航天员们。
王亚平：同学们，你们好，我是王亚平，本次授课由我来主讲。
聂海胜：大家好，我是聂海胜担任本次飞行任务的指令长。
张晓光：大家好，我是张晓光，本次太空授课任务，我来担任摄像师。
亚平：现在我们是在远离地面300多公里的天宫一号实验舱里向大家问好。同学们都知道失重是太空环境中最独特的现象，那么首先呢，让我们的指令长来给大家表演几个高难度的动作吧。
当聂海胜在太空舱里轻松地悬空盘腿时，地面课堂上的孩子们露出了笑容。这堂太空授课进行了45分钟，天地间不断响起笑声和掌声，当做完水表面张力实验后，王亚平笑着说：”我想如果诗人李白在天宫中生活，大概他就写不出“飞流直下三千尺”的诗句了。因为在失重状态下，根本就不可能会飞流直下。“
6月26日上午8点05分，神舟十号顺利返回，神舟十号飞行任务实现了我国载人航天飞行任务的连战连捷，为工程第二步第一阶段任务划上了圆满的句号，也为后续载人航天空间站的建设奠定了良好的基础。
