神舟二十一号乘组自进驻空间站以来，在轨驻留约7个月，成功刷新了中国航天员乘组在轨驻留的最长纪录。此次“太空出差”期间，乘组在多个领域取得重要突破，为后续空间探索任务积累了宝贵经验。
在空间科学与应用领域，乘组实现了国内首次小鼠空间密闭在轨饲养，为开展哺乳动物空间实验奠定了技术基础。他们成功在轨生成低缺陷硒化铟晶体，相关技术已应用于地面高性能场效应晶体管原型器件的制备，其性能显著优于同类地面器件。
航天医学方面，乘组利用面部微活动智能识别技术，实现了在轨生理指标的非接触式检测，并初步构建了航天员运动疲劳评估模型。这一成果为长期太空飞行中的健康监测提供了新方法。
航天技术领域同样成果丰硕。乘组首次在轨完成樱桃番茄和小麦的气雾培养，验证了相关关键技术；同时，成功实现新型离子液体推进剂在轨点火，并获取了催化点火和持续燃烧过程的动态光学信息，为未来推进系统研发提供了重要数据。
任务期间，神舟二十号飞船返回舱因舷窗疑似遭空间微小碎片撞击，以无人状态返回。神舟二十一号乘组在神舟二十号返回前，对对接通道和舱门状态进行了细致检查，系统整理并打包了下行物品及废弃物，确保物资安全转移和固定。2026年1月19日，神舟二十号返回舱在东风着陆场成功着陆。
2026年5月，乘组完成天舟九号货运飞船撤离前的各项准备工作，并顺利送别。随后，天舟十号货运飞船从文昌航天发射场升空，乘组签收了近6.2吨物资，并迅速开展清点与转移工作，保障了空间站后续任务的物资需求。
