Si Liu napili asin nakaiba sa grupo kan Shenzhou 9, na ini an enot na tauhan na misyon para sa pagpasiring sa Tsinong istasyon espasyo inapod Tiangong 1.Igdi kasabay niya si Jing Haipeng, an enot na Tsinong babae na liwat makakabyahe sa espasyo, asin saro pa na iyo si Liu Wang. An misyon pigbunsod kan Hunyo 16, 2012, 49 taon na nasundan su enot na babaeng nakapaespasyo, an kosmonaut na si Valentina Tereshkova. Durante kaining misyon na iini sa espasyo, si Liu may mga ekspirementong ginibo dapit sa mga bulong na pang-espasyo.