En juillet 2001, le troisième vol de Shenzhou est annoncé imminent, avec un lancement prévu avant la fin de l'année. En octobre, tandis que lanceur CZ 2F est de nouveau désigné, c'est apparemment un défaut dans cette fusée qui retarde le lancement du module spatial. Il faudra attendre encore quelques mois de préparation avant d'envisager un tir.

Shenzhou III est finalement lancé le lundi 25 mars 2002. Après sa mise sur orbite, il déploie ses panneaux solaires et entame son programme d'essai. A bord, un mannequin est truffé d'équipements destinés à simuler le métabolisme du corps humain dans l'espace et des expériences dans les domaines des sciences de la vie, des matériaux, de l'astronomie, de la physique spatiale et de la microgravité. Pour la première fois, la Chine lance un vaisseau inhabité reproduisant les conditions de présence humaine.