“自由”号空间站的用途很广，主要集中在三个方面：
一是利用空间站上的微重力、高真空、超低温等特殊环境条件，加工生产地球上难以制造的高质量的材料和产品，例如高纯度金属、高均匀的合金、泡沫金属、复合材料和陶瓷材料等；作为电子工业细胞的高纯度、大体积的半导体材料(砷化镓、碲镉汞等)以及利用电泳仪制取高纯度的生物药品。
二是进行生命科学研究，了解空间环境特别是失重环境对动物、植物和微生物的生命过程的影响；开展航天医学研究，提高人对长期航天生活的适应能力，为未来的载人行星际航行积累医学、生理学数据。
三是充分发挥人的主观能动作用和推理判断能力，对地球上的自然环境和某些社会环境进行持续的、高效率的观察与监视。