中国航天科技集团是本次神舟九号的设计主体。

中国航天科技集团主要从事运载火箭、人造卫星、载人飞船和战略、战术导弹武器系统等的研制发射，拥有中国运载火箭技术研究院、航天动力技术研究院、中国空间技术研究院等10个大型科研生产联合体等单位。旗下的上市公司中国卫星，其大股东航天五院是神舟系列飞船和天宫系列目标飞行器的总体设计与制造单位。中国卫星下属子公司又为神舟系列飞船提供了星载卫星导航仪等星载仪器设备、地面监测等保障配套系统。其中，星载卫星导航仪是引导神舟与天宫对接的关键环节。空间应用系统由中国科学院相关研究所负责研制，航天员、发射场、测控通信及着陆场系统由航天科技、电子科技集团等下属相关场所负责研制建设。载人飞船系统和空间实验室系统由航天科技第5、8研究院负责研制，运载火箭系统由航天科技第1研究院负责研制。

航天科技集团此次主要有6家上市公司与神九飞船有关，包括中国卫星、航天电子、航天机电、航天动力、航天信息以及航天晨光。除此之外，还包括众多非上市公司。中国卫星大股东为载人飞船总承包商；航天电子主要做继电器、连接器等；航天机电大股东有运载火箭和太阳能光伏业务；航天动力主要负责运载火箭液体发动机研制；航天信息承担卫星应用与信息技术业务；航天晨光的主要业务是航天发射地面设备业务。