天地联系更紧密
神舟十一号飞船上配备了宽波束中继子系统，它能极大提高中继终端使用范围和工作能力，确保天地链路可靠性。力争使飞船每时每秒都能与地面连接上。
交会对接技术升级
光学成像敏感器是交会对接的眼睛，这一次交会对接的眼睛升级了。在“天宫二号”及以后的空间站任务中，交会对接会变成一项常态化任务，对接环境也将更复杂，这就对光学成像敏感器提出了更高要求。
之前神舟飞船与天宫一号的交会对接任务中，应用的都是CCD成像敏感器。本次神舟十一号与天宫二号的对接，采用新一代光学成像敏感器CRDS。升级版的CRDS产品在太阳杂光抑制能力、识别目标敏感度上有了大幅提升。敏感器首次捕获时间也由原来的约十秒缩短至不到几百毫秒。
中期驻留
神舟十一号在配置上进行了优化，存储了更多食品、饮水等航天员支持用品，满足航天员驻留需求。飞船上设有应急返回系统，以保障航天员安全。
热控设计优化
神舟十一号与天宫二号对接成功后，航天员要在组合体中完成30天中期驻留任务， 长时间的驻留工作必须保证能源供应，这就需要太阳能帆板长时间对准太阳，为此组合体需要连续偏航。而在连续偏航过程中，部分设备会长期对着太阳，还有部分设备长期晒不到太阳。因此，神舟十一号飞船改进和优化了热控设计，以消除组合体连续偏航引起的返回舱温度过低、设备容易结露的风险，和推进舱、贮箱、发动机温度过高可能超上限的风险。
太阳翼结构实现国产化
神舟十一号飞船太阳翼连接架百分之百国产化、基板除聚酰亚胺薄膜外其余全部国产化，这不仅代表着508 所复合材料专业能力的极大提升，也达到了国内同类复合材料产品的国产化率最高水平。
神舟飞船太阳翼基板和连接架是508 所复合材料专业最重要的产品之一。 2014 年4 月，神舟十一号飞船原设计方案面临进口碳纤维等原材料受限问题，508 所迅速反应，积极开展了刚性基板和连接架国产化技术方案论证。该所充分调研可选国产材料，开展了大量工艺试验和仿真计算，验证了国产化替代方案的可行性。有效的基础工作、有力的证据材料使得国产化刚性基板和连接架方案得到飞船项目办和有关专家的一致认可。
在研制过程中，508 所围绕国产碳纤维、铝蜂窝的材料特性开展了工艺技术攻关。针对国产碳纤维工艺性较差、易损伤的特点，508 所不断优化工艺参数、改进操作方法，确立了适用于国产碳纤维的一整套工艺方案，研制出的碳纤维零件的外观质量、外形尺寸、内部质量和力学性能等均满足设计指标要求。针对国产铝蜂窝芯外形尺寸较小的现况，508 所与供货商联合开展了技术改造，在短时间内突破了大尺寸、高性能铝蜂窝芯生产的技术瓶颈，快速实现了国产蜂窝芯在基板中的无拼接应用。
由于国产化材料的应用，太阳翼基板和连接架的结构力学特性发生了变化，在同样的力学环境下，连接架局部的受力情况有所改变。对此，508 所积极配合设计单位开展结构优化与仿真，并针对结构的变化改进工艺方法，降低了产品的缺陷率和不合格品发生率，大大提高了产品的力学承载能力，确保了后续各项力学试验的顺利通过。
