舱外航天服手套是航天员舱外活动时最重要的装备，是人体移动、设备操作和取回有效载荷的关键部件，既要具有良好的操作灵活性和触感，又要具有长时间抓握±50 ℃、短时间抓握±110 ℃物体的防护性能，还要具有良好的气密性和抗压性。所以，这双手套既不能太薄太软，又不能太厚太硬。为了挑选出合适的材料，李潭秋和研制人员跑遍全国所有具备技术能力的单位，仅橡胶材料这一项就进行了半年多、上百次的筛选试验。通过对比材料的拉伸强度、定伸应力、拉断伸长率等性能后，确定了最终的材料配方，集合了12种织物、8种橡胶、7种金属材料。
为了使手套符合每位航天员的手形，他们采用白光扫描技术对全部航天员的手进行了三维扫描，提取了手部的数字特征，获得了精度达到微米级的三维手形数据，经航天员试戴后，可满足全部航天员的要求，总体技术达到了世界先进水平。同样，舱外航天服的最外层使用的防护材料是国内最昂贵的服装面料，可以在±100 ℃的温差范围内保持良好的强度。同样，整套服装既有硬结构也有软结构，既有机械工艺也有纺织工艺，经过全国数十家配套单位的齐心协力、分头攻关，终于攻克了这一个个科技堡垒。
2005年4月至2006年4月，舱外航天服的4项关键技术和3个技术难点的技术攻关和样机研制不仅全部完成，还并行完成了舱外航天服配套单机模样产品的设计和生产。
2006年4月，舱外航天服的研制即将进入方案末期时，由于材料和制造工艺不成熟，躯干结构制造过程中发生破损问题，工程总体要求躯干材料需要重新调整。舱外航天服的整体结构多由航天企业制造，此时，其他产品已完成模样研制，唯独等着躯干列入总装平台。面对这一突**况，李潭秋和设计师、工艺师们全部自动留守加班，集中到现场，又经过上万次的尺寸测算，重新设计出了200多份高质量的图纸。3个月后，全新的躯干模样研制成功，模装舱外航天服配套单机产品齐套并交付总装。5月31日，模装舱外航天服通过了验收。这是我国第一套经过系统集成和调试的舱外航天服，虽然整体上还不够完善，但实现了零的突破。
8月31日，舱外航天服的研制转入初样阶段。这是一个承上启下的关键阶段，对研制队伍来说，也是工作最繁重、考验最严峻的阶段。在不到一年半的时间里，不仅要完成结构服、环试服、电性服等5套初样舱外航天服的总装、改装和试验，还要完成低压试验服和2套常压训练服的研制。产品生产、服装总装、系统试验，以及试验设计与试验平台建设等过程始终处于交叉并行的状态。面对这些任务，既要按研制的客观规律办事，把风险控制在最低限度，又要千方百计地争分夺秒抢进度，最大限度地利用时间资源，确保各个环节紧密衔接。
2006年10月至2007年1月，初样状态舱外航天服的结构服完成总装，并通过了力学环境试验、常压综合测试和工效学测试。2007年1月至6月，舱外航天服完成了环试服、电性服总装，并进行了力学环境试验、常压综合测试、低压综合测试、接口匹配试验、电磁兼容性试验和安全性验证试验。5月至10月，结构服的热控服改装和强度服改装完成，并分别进行了系统热平衡试验和系统强度试验。10月，第一套舱外航天服的初样出炉亮相。
10月31日，舱外服的研制转入正样阶段，这是经受试验考核的最终环节。2007年年底到2008年年初，第一套舱外航天服及各项配套产品陆续交付。2008年3月，正样低压训练服开始总装，并完成了无人低压舱试验，具备了交付航天员进行低压舱训练的条件。
中国自主研制的舱外航天服被命名为“飞天”。
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