首次实施载人飞船自主快速交会对接。神舟十二号载人飞船将首次实施载人自主快速对接，在空间站不断调整姿态的配合下，神舟十二号载人飞船最快能实现发射后6.5小时与空间站对接。

首次实施绕飞空间站并与空间站径向交会。在此次任务中，神舟十二号载人飞船的交会能力得到加强，具有更复杂的交会对接飞行模式，具备与空间站进行前向、后向、径向对接口对接和分离的功能，并将在本次任务中首次开展绕飞和径向交会对接试验。

首次实现长期在轨停靠。神舟十二号载人飞船将实现在轨停靠3个月。据介绍，为适应空间站复杂构型和姿态带来的复杂外热流条件，神舟团队对返回舱、推进发动机和贮箱等热控方案，以及船站并网供电方案进行了专项设计，使飞船具备了供电、热环境保障的适应性配套条件。

首次具备从不同高度轨道返回东风着陆场的能力。在神舟十二号之前，载人飞船都从固定的轨道返回地球，空间站任务中空间站为了节省推进剂的消耗，轨道位置会随着不同时间节点而进行相应的调整。为满足长期停靠的要求，神舟团队为此对返回轨道重新进行了适应性的设计，使载人飞船返回高度从固定值调整为相对范围，并改进返回的算法，提高载人飞船返回适应性和可靠性。

首次具备天地结合多重保证的应急救援能力。为了保证天上、地上都具有保护航天员生命、在紧急条件下接回航天员的能力，神舟团队开创了天地结合的应急救援任务模式，即携带两艘飞船进场，由一艘船作为发射船的备份，作为遇到突发情况时航天员的生命救援之舟。具体来说，飞船团队采用“滚动待命”策略，在前一发载人飞船发射时，后一发载人飞船在发射场待命，并具备8.5天应急发射能力以实现太空救援的能力。