宇航员刘洋身体状况良好，2012年经检查，她适合执行航天任务。在2012年6月15日，中国载人航天工程指挥部宣布，刘洋与景海鹏、刘旺组成飞行乘组，负责执行神九与天宫一号载人交会对接任务。在任务中，刘洋主要负责监控和支持手控交会对接过程。此外，她还承担了长达十三天的飞行任务中的科学实验任务。在接受2016年的采访时，刘洋依然保持着整洁的短发、白皙的皮肤和灿烂的笑容，身着军装的她显得英姿飒爽。谈及太空，她的目光中透露出孩童般的向往。她回忆起在天宫一号的日子，神舟九号与天宫一号成功对接后，她迫不及待地将所有人的睡袋从飞船狭小的空间搬到天宫一号宽敞的睡眠区。在太空的生活中，即使是日常的饮食、排泄、休息，以及移动方式，都需要重新适应，因为在微重力环境下，腿部力量不足，需要用手拽着把手来行走。尽管微重力会导致肌肉萎缩和骨钙流失，但回到地面后，经过一段时间的恢复，这些影响是可以弥补的。刘洋认为，太空生活最大的改变是她的观念：“在太空，我更加深切地想念地球，我认识到祖国和地球是一个共同的大家庭，对它们的爱戴和情感更加深厚。”
