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1992年，我国实施载人航天工程。在长征二号E火箭的基础上，专门为发射神舟号飞船研制成功长征二号F运载火箭。长征二号F火箭从1992年开始研制，经适应性修改，其近地轨道运载能力提高到11.2吨，不仅可以发射各种近地轨道有效载荷，还可用于发射月球探测器或星际探测器。1999年11月20日，它在酒泉卫星发射中心将第一艘神舟号试验飞船发射升空，飞船在太空遨游21小时完成预定的空间科学试验之后，第二天凌晨在内蒙古自治区中部地区成功着陆。这是中国航天史上的一个重要里程碑。
长征二号F是新型捆绑式大推力运载火箭。火箭全长58.34米，起飞质量479.7吨，芯级直径3.35米，4个助推器的直径各为2.24米，整流罩最大直径3.8米，能把8吨重的飞船送入200～350千米高、倾角42.4°～42.7°的轨道。为适应载人航天的需要，长征二号F火箭除对箭体结构、动力装置、控制系统、遥测系统等进一步提高可靠性外，还增加了故障检测处理系统和逃逸系统，使火箭飞行的可靠性达到0.97，航天员的安全性达到0.997。火箭顶端装有一个逃逸塔，一旦火箭出现重大危险时，航天员可利用逃逸塔安全返回地面。
长征二号F火箭与长征二号E相比，在研制中采用了55项新技术，其中逃逸系统、故障检测处理系统、全冗余控制系统和“三垂”模式等10项关键技术达到了国际先进水平。
长征二号F火箭的逃逸系统由低空和高空两组发动机、上部整流罩、栅格翼和释放装置、上支撑机构、下支撑机构和灭火装置组成。其中位于火箭整流罩顶部的低空发动机，像一根避雷针，高8米，实际上就是逃逸塔；高空发动机安装在整流罩上。安装了这样的逃逸系统，如果火箭在起飞前900秒到起飞后120秒时间段内，或者说火箭在0至39千米之间发生故障，威胁到航天员的生命安全，就可把飞船拽着迅速脱离火箭，然后降落到安全地带，帮助航天员逃离险境。长征二号F火箭的故障检测处理系统，是用在火箭点火前，检测火箭的重要飞行参数，并按事先确定的故障模式自动进行故障判别，如果发现故障即向火箭有关系统和飞船发出逃逸指令和中止飞行指令。科研人员经过研究试验，从300多个故障模式中确定了11个故障模式作为故障检测分系统的判断依据，并改进和完善了必备的程序软件，研制出满足设计要求的故障检测处理器，并最终实现了火箭在发生故障时能自我检测、自我诊断和向逃逸分系统发出故障信息，实施自动逃逸和地面指令逃逸的设计目标。
长征二号F火箭的全冗余控制系统仅元器件就多达5万多个，要使这些器件具备较好的可靠性，满足安全方面的要求，在成熟的冗余设计基础上，95%以上的控制系统采取了全冗余设计，有的部分还采用了三冗余设计方案。因为有了全冗余控制系统，使长征二号F火箭的可靠性指标从长征二号E火箭的0.91提高到0.97。长征二号F火箭的研制成功，使我国运载火箭技术达到了国际先进水平。
2001年1月10日、2002年3月25日和12月30日，长征二号F运载火箭又进行了三次不载人飞船的发射，飞船在太空运行时间近7天，发射和回收均十分成功。前四次不载人发射试验表明，长征二号F是一种强大而可靠的载人运载火箭，已能满足发射飞船载人飞行的要求。
2003年10月15日，长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心载人航天发射场发射升空，将载有中国第一名航天员杨利伟的神舟五号飞船准确送入预定轨道。中国载人航天工程取得历史性重大突破，中国成为了世界上第三个独立开展载人航天活动的国家。杨利伟乘坐神舟五号飞船在太空完成21个小时绕地球飞行14圈的壮举，第二天凌晨驾驶返回舱在巨型降落伞的帮助下，在内蒙古中部的大草原上安全着陆，从而实现了中华民族的千年飞天梦想。
两年之后，2005年10月12日，长征二号F运载火箭将神舟六号载人飞船发射升空，进行中国的第二次载人航天飞行。这次飞行与神舟五号的最大不同，一是由载一名航天员增加到载两名航天员，二是由飞行一天增加到五天，三是航天员首次进入轨道舱生活并开展科学实验活动。这次发射神舟六号的长征二号F运载火箭，又进行了几项改进，如分别在火箭二级箱间段的内外两侧安装了两个摄像头，一是为火箭的故障诊断提供直观依据，二是用图像监视火箭的飞行动作。点火系统采用了安全机构，防止误点火。这些技术措施增加了火箭的可靠性和安全性，保证了神舟六号载人飞船的成功发射和飞行。
2005年10月17日，在经过115小时的太空飞行、完成真正意义上有人参与的空间科学实验之后，神舟六号载人飞船返回舱顺利着陆，航天员费俊龙、聂海胜安全返回。中国第二次载人航天飞行取得圆满成功，中国人完成攀登世界载人航天高峰的又一伟大壮举。长征二号F运载火箭为载人航天飞行再建功绩。
长征二号F是新型捆绑式大推力运载火箭。火箭全长58.34米，起飞质量479.7吨，芯级直径3.35米，4个助推器的直径各为2.24米，整流罩最大直径3.8米，能把8吨重的飞船送入200～350千米高、倾角42.4°～42.7°的轨道。为适应载人航天的需要，长征二号F火箭除对箭体结构、动力装置、控制系统、遥测系统等进一步提高可靠性外，还增加了故障检测处理系统和逃逸系统，使火箭飞行的可靠性达到0.97，航天员的安全性达到0.997。火箭顶端装有一个逃逸塔，一旦火箭出现重大危险时，航天员可利用逃逸塔安全返回地面。
长征二号F火箭与长征二号E相比，在研制中采用了55项新技术，其中逃逸系统、故障检测处理系统、全冗余控制系统和“三垂”模式等10项关键技术达到了国际先进水平。
长征二号F火箭的逃逸系统由低空和高空两组发动机、上部整流罩、栅格翼和释放装置、上支撑机构、下支撑机构和灭火装置组成。其中位于火箭整流罩顶部的低空发动机，像一根避雷针，高8米，实际上就是逃逸塔；高空发动机安装在整流罩上。安装了这样的逃逸系统，如果火箭在起飞前900秒到起飞后120秒时间段内，或者说火箭在0至39千米之间发生故障，威胁到航天员的生命安全，就可把飞船拽着迅速脱离火箭，然后降落到安全地带，帮助航天员逃离险境。长征二号F火箭的故障检测处理系统，是用在火箭点火前，检测火箭的重要飞行参数，并按事先确定的故障模式自动进行故障判别，如果发现故障即向火箭有关系统和飞船发出逃逸指令和中止飞行指令。科研人员经过研究试验，从300多个故障模式中确定了11个故障模式作为故障检测分系统的判断依据，并改进和完善了必备的程序软件，研制出满足设计要求的故障检测处理器，并最终实现了火箭在发生故障时能自我检测、自我诊断和向逃逸分系统发出故障信息，实施自动逃逸和地面指令逃逸的设计目标。
长征二号F火箭的全冗余控制系统仅元器件就多达5万多个，要使这些器件具备较好的可靠性，满足安全方面的要求，在成熟的冗余设计基础上，95%以上的控制系统采取了全冗余设计，有的部分还采用了三冗余设计方案。因为有了全冗余控制系统，使长征二号F火箭的可靠性指标从长征二号E火箭的0.91提高到0.97。长征二号F火箭的研制成功，使我国运载火箭技术达到了国际先进水平。
2001年1月10日、2002年3月25日和12月30日，长征二号F运载火箭又进行了三次不载人飞船的发射，飞船在太空运行时间近7天，发射和回收均十分成功。前四次不载人发射试验表明，长征二号F是一种强大而可靠的载人运载火箭，已能满足发射飞船载人飞行的要求。
2003年10月15日，长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心载人航天发射场发射升空，将载有中国第一名航天员杨利伟的神舟五号飞船准确送入预定轨道。中国载人航天工程取得历史性重大突破，中国成为了世界上第三个独立开展载人航天活动的国家。杨利伟乘坐神舟五号飞船在太空完成21个小时绕地球飞行14圈的壮举，第二天凌晨驾驶返回舱在巨型降落伞的帮助下，在内蒙古中部的大草原上安全着陆，从而实现了中华民族的千年飞天梦想。
两年之后，2005年10月12日，长征二号F运载火箭将神舟六号载人飞船发射升空，进行中国的第二次载人航天飞行。这次飞行与神舟五号的最大不同，一是由载一名航天员增加到载两名航天员，二是由飞行一天增加到五天，三是航天员首次进入轨道舱生活并开展科学实验活动。这次发射神舟六号的长征二号F运载火箭，又进行了几项改进，如分别在火箭二级箱间段的内外两侧安装了两个摄像头，一是为火箭的故障诊断提供直观依据，二是用图像监视火箭的飞行动作。点火系统采用了安全机构，防止误点火。这些技术措施增加了火箭的可靠性和安全性，保证了神舟六号载人飞船的成功发射和飞行。
2005年10月17日，在经过115小时的太空飞行、完成真正意义上有人参与的空间科学实验之后，神舟六号载人飞船返回舱顺利着陆，航天员费俊龙、聂海胜安全返回。中国第二次载人航天飞行取得圆满成功，中国人完成攀登世界载人航天高峰的又一伟大壮举。长征二号F运载火箭为载人航天飞行再建功绩。