獎杯上部是一個柱體，材料為新疆和田玉中稱作“金玉滿堂”的一種名玉，柱體以中國敦煌壁畫飛天圖案為主，三個飛天形象象征著神舟九號飛行乘組三名宇航員;主體高度為20厘米，代表著中國載人航天工程20周年，體現(xiàn)了國人對航天事業(yè)的崇尚和向往;柱體頂端和底端分別用中國傳統(tǒng)的龍鳳紋樣為裝飾帶加以點綴;柱體整個結(jié)構(gòu)用中國古老而又傳統(tǒng)的元素來體現(xiàn)我國航天文化的神圣和悠久。這個部分看上去，猶如在浩渺的太空中，中國“飛天”自由翱翔。

柱體下部正是整座獎杯的中間部分，它所反映的對象也是中國載人航天的中堅力量。它由一個長方體組成，采用四面浮雕形式。四幅畫面分別呈現(xiàn)出神舟發(fā)射、地面測控、與天宮一號對接、返回艙著陸四個經(jīng)典時刻。這也代表著為此次天宮一號與神舟九號載人交會對接任務(wù)實施全程保障的航天員系統(tǒng)、空間應(yīng)用系統(tǒng)、載人飛船系統(tǒng)、運載火箭系統(tǒng)、發(fā)射場系統(tǒng)、測控通信系統(tǒng)、著陸場系統(tǒng)、空間試驗室系統(tǒng)等八大系統(tǒng)。

獎杯底部用航天材料鑄造，運用新疆胡楊林托起柱體。胡楊樹被人們譽為“英雄樹”，胡楊樹密集成林同時代表著航天人的團隊精神，而胡楊的造型又以鏤空的手法來表現(xiàn)，猶如發(fā)射神舟九號瞬間發(fā)出的火焰。這也標(biāo)志著運載火箭系統(tǒng)為整個載人航天工程鑄就的堅實基礎(chǔ)。

勇攀高峰，展翅飛翔。