歼-8战斗机，自1964年开始设计，1968年7月首批2架原型机制造完成，于1969年7月5日首飞成功，1979年设计定型，1980年开始服役。
歼-8战斗机是在歼-7战斗机基础上放大设计，装备两台涡喷-7甲（WP-7A）发动机，加长了机头，以提高高空战斗能力。该机是上世纪70年代是由中国沈阳飞机研究所和沈阳飞机制造公司研制和生产的高空高速战斗机，属于第二代战斗机，也被称为世界上最后一种第二代战斗机。
歼-8基本型，装备两台沈阳黎明航空发动机集团有限责任公司生产的涡喷-7甲航空发动机，最大马赫数为2.2。机上装备一门23毫米双管机炮，全机7个外挂点；可以使用霹雳-2、霹雳-5、霹雳-8短程空对空导弹、霹雳-11中程雷达制导空对空导弹及无制导航弹与火箭弹。
20世纪50年代，台湾海峡的气氛紧张，台湾连续派出U-2和无人驾驶侦察机“慰问”大陆，美国军队也经常派出高空侦察机入侵中国领空，尤其是核、火箭试验基地上空，获取军事情报。而解放军歼击机的高空性能有局限，难以击落敌高空侦察机。为了应对这种情况，1958年，我国开始了“东风”107歼击机和“东风”113高速歼击机的自行设计。这两种飞机后来都遭到了中途夭折的命运。
“东风”107是沈阳飞机设计室设计的超音速全天候歼击机。它的设计指标是：最大速度为音速的1.8倍，升限2万米；装两台发动机。该机从1958年8月开始设计，1959年5月投入试制，6月对原设计做重大修改，11月研制中止，集中力量进行“东风”113飞机的研制。“东风”113是一个军事工程学院设计的高空高速歼击机。
设计指标是：最大速度为音速的2.5倍，升限2.5万米。该机于1958年底开始设计，1960年制造出一部分零件。由于设计指标过高，从材料，成品、武器到发动机都是全新研制的，缺乏继承性，脱离了中国当时的工业水平，也脱离了航空工业实际。飞机的设计速度要求过“热障”，而国内20世纪50年代对气动力热和热应力问题，从理论上和试验手段上还都没有解决，必要的航空科研试验手段也还没有建设起来。国内不具备研制这种高指标歼击机的技术基础和物质条件。因此，1961年不得不中止研制。
航空工业通过高指标歼击机研制的失败开始找到了问题的症结：自行设计的根基不牢。主要反映在两个方面：“一是尚未建立专业配套的科研设计机构和科研试验条件；二是设计队伍本身缺乏足够的经验和必要的设计储备。”
为了解决这两个问题，在50年代后期建设跨、超音速风洞和飞行研究所的基础上，1961年又组建了航空研究院，陆续建立了一批专业设计研究所，专门进行飞机、发动机、仪表、电器、附件、武器的设计研究；还建立了一批科学研究所，从事空气动力、结构强度、救生、光学机械、自动控制等方面的应用研究。
其中沈阳飞机设计研究所，集中了国内从事飞机设计多方面的技术力量，分设了总体、气动力、强度等13个设计室，3个试验室，1个实验工厂，为自行设计歼击机做了组织准备和技术准备。
与此同时，狠抓设计队伍技术素质的提高。从1961年开始，便组织飞机设计技术人员对前苏联米格-21飞机进行系统的“技术摸透”工作。1962年5月，航空研究院和航空工业局联合下达指示，对摸透米格-21飞机的工作做了部署。航空研究院院长唐延杰多次到沈阳飞机设计研究所，讲解“技术摸透”工作的重要意义，动员科研设计人员扎扎实实地开展工作，为自行设计先进的歼击机打下一个牢固的基础。“
技术摸透”的步骤，首先是根据仿制需要，摸清主要的生产技术问题，包括技术关键和材料；其次是给合仿制，通过必要的试验研究，摸透其设计思想、设计方法和技术特点。沈阳飞机设计研究所在对米格-21飞机的“技术摸透”中，完成了飞机强度计算报告的校核、机头锥强度计算、机翼的强度与刚度计算、飞机战斗性能分析、空气动力特性校验计算等39项课题；进行了27项3,300次高低速吹风试验；安排了进气道、飞机共振、座椅地面弹射、飞行等64项试验。
通过这些计算和试验，一方面补充和校核了设计技术资料，同时也学习和掌握了原设计的方法，积累了经验。同时还开展对西方国家飞机的分析研究。沈阳飞机设计研究所前后对5种歼击机和高空侦察机进行系统的分析研究，提出了研究报告，绘制了部分图纸，搜集整理了某些飞机可供借鉴的技术。实践证明，用三年时间对米格-21飞机进行“技术模透”的决策是正确的。
经过几年的认真准备和反复酝酿，航空工业拉开了研制新型高空高速歼击机的序幕。1964年5月，航空研究院在新机改进改型方案会议上提出，要在米格-21的基础上，设计一种性能更好的歼击机。同年10月，新型歼击机开始方案论证。
在论证会上，沈阳飞机设计研究所提出了飞机装单台发动机和双台发动机两种方案。前者是全新研制的大推力发动机的方案，后者是采用成熟发动机（涡喷7甲）进行改型试制的方案。在航空研究院院长唐延杰主持下，会议确定采用双台发动机方案。这个正确的选择，稳妥，可靠，有一定的技术基础，是歼-8飞机能够研制成功的前提。
1965年5月17日，总参谋长罗瑞卿批准了新歼击机的战术技术指标和研制任务。飞机命名为歼-8。沈阳飞机厂从1965年下半年开始进行歼-8飞机试制的准备工作。国家领导人对歼-8飞机的研制十分关怀。1965年8月14月，贺龙副总理在沈阳听取歼-8研制情况汇报时指示：“歼-8要早日搞出来”。8月18日，聂荣臻元帅在给张爱萍副总参谋长的信中，详细阐述了新飞机设计所必须考虑的几个问题，对歼-8飞机研制起了重要指导作用。
在第一副厂长兼总工程师高方启的领导下，由副总工艺师罗时大主持制订了歼-8工艺方案。这个总方案是在综合了前苏联和英国的先进经验的基础上制订出来的。方案采用了新的工艺协调方法，即以明胶板的模线为依据，使用光学仪器、型架装配机、划线钻孔台。局部置规、局部模胎相结合的协调方法。
后来的实践表明，全机11,400多个零件，1,200多项标准件，从100多个组合件直至前后机身对合，机身机翼对合，以及发动机、油箱在飞机上的安装，基本上都是一次成功。新方法还大大减少了工艺装备，加快了歼-8飞机的试制进度。
正当研制顺利进展之时，高方启于1966年1月29日因病逝世。航空工业部派沈阳飞机设计研究所所长刘鸿志到沈阳飞机厂兼任第一副厂长和总工程师，全面领导歼-8飞机的现场设计和试工作。1966年11月，刘鸿志因“文化大革命”被迫停止工作，厂所联合成立歼-8研制指挥部，工厂副厂长王新负责全面组织领导工作。1967年，在“文化大革命”期间，广大科技人员、工人还是照常上班，歼-8研制工作没有停顿。
其主要研制工作由沈阳飞机设计研究所和沈阳飞机厂承担。歼-8飞机的研制方案突出高空、高速、增大航程、提高爬升率、加强火力等性能。针对歼-7飞机的缺点，逐项加以改进，各项性能指标均有提高：一是最大速度为马赫数2.2；二是最大升限2万米以上；三是最大爬升率每秒200米；四是基本航程1,500公里，最大航程2,000公里；五是规定了在高度为1.9万米空中的作战时间；六是安装改进设计的航炮和空空导弹；七是安装搜索距离较大的雷达。
歼-8飞机采取机头进气，大后掠角、小展弦比、薄三角翼、下平尾、双腹鳍的空气动力布局形式。选用两台涡喷7甲发动机，飞机的推重比为0.89，优于歼-7飞机。
1965年9月，歼-8飞机设计工作全面展开。总设计师黄志千5月在国外因飞机失事不幸遇难后，新机研制的技术工作由叶正大领导，以王南寿为负责人的总设计师办公室具体组织。同年12月，歼-8飞机木质样机通过审查，1966年3月，设计人员到工厂与工人、工艺人员结合进行现场设计。1966年底，发出全套飞机图纸，1967年初，发出相应的生产文件，工厂亦立即开始试制。
在现场设计中，王甫寿等570余名设计人员，陈阿玉、王阿惠等80余名有丰富实践经验的工人以及30余名工艺人员实行“三结合”，讨论设计方案和进行图纸设计。在此期间，工厂的工艺人员和工人提出改进意见2,330多条，被采纳的有1,660多条，其中重大改进有40项，进一步改善了飞机的生产工艺性，如机翼主梁取消垫块的革新方案，就是设计员在工艺员、工人帮助下，利用米格-21主梁作试验后得以实现的。这一改造，改变了米格飞机的传统结构，减轻重量4公斤。
在飞机研制过程中，设计人员突破了许多技术关键。在飞机气动布局方面，当时世界上设计超音速歼击机面临的最大问题是保证飞机大马赫数时的方向安定性。副总设计师顾诵芬主持设计攻关，空军派出优秀飞行员葛文墉进行配合，测定了歼-7飞机大马赫数时的方向安定性及飞行品质，为歼-8飞机设计提供了借鉴和依据。
601所、沈阳飞机厂、气动力研究试验部门的技术人员与北京航空学院教授陆士嘉、徐华舫等组成的攻关小组，做了大量风洞试验与研究分析，最后确定的歼-8型飞机的垂直尾翼和腹鳍的设计方案，保证了在大马赫数时具有良好的方向安定性。
超音速飞机的翼面颤振是最危险的气动弹性现象，也是制约飞机最大速度的一个重要因素。管德主持歼-8飞机气动弹性设计工作，建立一整套非定常气动力及颤振计算程序，做了大量风洞试验和真飞机地面共振试验及试飞，全面地确定了飞机的颤振特性。采取上述方案之后，既保证了飞机达到预定的性能，又最大限度地减轻结构重量，从而增大了飞机的推重比。此外，冯钟越主持的飞机强度计算，方宝瑞主持的飞机结构设计也取得较好的成果。
在发动机改进设计中，空心叶片的技术攻关取得重大突破。为增大发动机的推力，涡轮前的温度必须提高约100℃，但涡轮叶片承受不了这样高的温度。1964年，621所副所长、铸造专家荣科提出采用空心气冷叶片。当时这项技术国外刚搞出来，处于高度保密状态。荣科与沈阳金属研究所、606所、沈阳发动机厂通力合作，协力攻关。
沈阳金属研究所在师昌绪主持下，组织技术攻关，攻克了叶片铸造的技术难点。首先是型芯的选择，要在近100毫米长的叶片上均匀排出粗细不等的小孔，最小的孔径只有0.8毫米。
通过科技人员共同研究试验，终于做出了可供使用的模具，以后又相继解决脱芯、超声测壁厚等工艺技术问题。1966年研制出中国第一片铸造多孔气冷镍基高温合金叶片，经安装在发动机上试车，取得完全的成功，从而使中国在这方面缩小了同美国的差距，成为世界上第二个在航空发动机上采用铸造空叶片的国家。
歼-8机的航炮供排弹系统是个设计难点。它要保证航炮在空中实现连续发射。过去前苏联专家认为这一系统的设计是他们的专利一直秘而不宣。技术攻关中，设计人员和工人一起作试验，改装一门能模拟射击的航炮，打了一万发假弹，终于摸索出其中的规律，取得了设计的成功。
1968年7月，首批两架歼-8飞机完成总装。1969年7月5日，歼-8飞机进行首次试飞。上午9时半，试飞现场总指挥、空军副司令曹里怀命令放飞。飞行员尹玉焕驾驶着歼-8飞机两次通过机场上空后安全降落。这时，站在机场上的人们发出了热烈的欢呼声。欢呼中国第一架自主设计的高空高速歼击机首飞成功。从歼-8飞机方案论证到首飞，其间经历总体布局、技术设计、木质样机审查、发图、新机制造、试验等阶段，历时4年10个月。
1968年9月15日，歼-8型飞机02架进行了整机静力破坏试验。当加载到92%设计载荷时，中机身多处折断，试验结果不合格。面对挫折，广大技术人员没有气馁，继续攻关，到1968年12月加强了结构的薄弱部位，验证和澄清了各种技术问题。
1969年7月5日上午9时许，在沈阳飞机制造厂机场上，试飞员王焕进行了首次试飞，高度为3000米，时速500公里，取得了圆满成功。此后，歼-8型飞机在阎良试飞研究所继续进行试验，由鹿鸣东担任试飞员。在继续试飞中，飞机遭遇了跨音速抖振故障，很长时间不能超过音速。设计人员反复攻关，采取多种办法，终于在1977年彻底排除了跨音速抖振故障。紧接着，歼-8型飞机又解决了发动机空中停车等重大技术难题。
1979年12月31日，航空产品定型委员会同意歼-8型飞机设计定型。1980年3月2日，国家军工产品定型委员会批准定型。歼-8型飞机机长（带空速管）21.52米、翼展9.344米、机高5.4米，实用升限2.05万米、作战半径800公里、最大续航时间2时35分。
歼-8型飞机从首飞到设计定型，历时10年之久，其研制过程是“引进、消化、再创新”的过程，标志着我国航空工业从仿制走上了自行设计的道路。
从实际出发歼-8设计是建立在历时三年的对米格-21飞机“技术摸透”和借鉴国外飞机技术的基础之上展开的。设计方案的选择，即体现先进性、又有继承性，而且与国内工业水平和技术条件基本上相适应。
特别是对发动机的选择、进气型式、弹射救生方式的确定做了充分的技术论证，歼-8所采用的涡喷7甲发动机，在原涡喷7的基础上改用高温涡轮，经航空工业部科研院所、中国科学院和冶金工业部有关单位的共同努力，1968年试制出了首批发动机，确保了全机顺利上天。
充分发挥集体智慧试制过程中，实行“科研、生产、使用”和“领导干部、工人、技术人员”两个三结合，共同研制歼-8，较快较好地解决了研制中的各种技术问题。组织领导得力。航空工业部组织全行业为歼-8飞机研制开绿灯。全国各部门各地区大力协同，有关部门成立了试飞领导小组，航空工业部和航空研究院成立了联合指挥部，沈阳飞机厂和飞机设计研究所联合成立了现场指挥部，深入现场指挥，组织解决、攻克了影响首飞的23个技术关键。空军副司令员曹里怀在主持歼-8飞机试飞的关键时刻，果断决策，起了重要作用。
70年代后，世界各国战斗机设计思想出现转变，不再追求“更高、更快”，而是着眼改进飞机的中低空机动性能，完善机载电子设备、武器和火控系统。为适应这一潮流，部队装备新需要，沈飞公司在歼-8的基础上研制了歼-8Ⅱ飞机。1984年6月12日，原型机首飞成功。88年3月18日，歼8Ⅱ设计定型。同年10月15日，军工产品定型委员会正式批准歼8Ⅱ飞机设计定型。
歼-8类型飞机是上世纪70年代是由中国沈阳飞机研究所和沈阳飞机制造公司研制和生产的高空高速战斗机，属于第二代战斗机，也被称为世界上最后一种第二代战斗机。相继研制出歼8白天型，全天型，歼8Ⅱ。特别是在歼8白天型飞机基础上研制出了歼8Ⅱ型飞机，歼8Ⅱ型飞机适用于国土防空作战，歼8Ⅱ型飞机现成为中国国土防空的主战机型。
在歼-8Ⅱ的机体材料方面也有较大突破，这是中国国首次在自行设计的歼击机上大面积使用复合材料。此外，沈飞在歼-8Ⅱ基础上又先后开发出歼-8IIM、歼-8III、歼-8D、歼-8F、歼-8T等改进型号。
歼-8Ⅱ发展重点武器系统、火控系统、机载电子设备、动力装置。为给大口径雷达天线提供空间，采用两侧进气方式，这也是该机与歼-8最大的外观区别。这一改进为歼-8Ⅱ火控系统未来的改进留下了充足的空间。最终雷达采用了208型单脉冲火控雷达，208型是在歼-8使用的204型的基础上研制的，是中国第一种具有拦射能力的雷达，采用单脉冲体制，平面搜索距离为40千米，配备有连续波照射器，理论上可以导引超视距发射的雷达制导空空导弹。
208雷达具体由780厂研制和生产。研制任务于198O年由总参谋部提出，当时即明确指出可选用国产204雷达进行改进，目的是使歼8Ⅱ具有一定的拦射能力。1981年7月21日，空军司令部等单位汇报了204改雷达战术技术要求。9月，在北京召开了204改雷达方案审定会，后将204改雷达改称208雷达。年底780厂与601所、112厂签订了首批研制五部208雷达，提交两部成品的协议书，开始了208雷达的研制工作。上级强调特别要在提高雷达的作用距离，降低使用高度以及在提高可靠性和可维护性上狠下功夫。
1984年6月，由于有60多项元器件和材料无着落，175项元器件不能按合同期限交货，科研和定型试飞雷达样机很难按计划完成。1985年，郑州航空兵十九师进行了208雷达的科研试飞，发现了截获率低，且在跟踪状态易丢失目标等问题。
1986年5月19日，208雷达随歼-8Ⅱ转到630所，准备进行设计定型试飞，仍然存在空中掉高压、截获不稳和不能牢固跟踪三个主要问题，未能进入定型试飞。到1987年5月18日，攻关试飞结束，终于解决了上述三个主要问题，随即设计定型试飞。1988年3月24日，航定委以（1988)航定字第13号文批准208雷达设计定型。实践证明，“机载火控雷达在配套飞机上的调整试飞是不可少的阶段，必须抓早，抓好，走捷径是不行的。”
但实际上该雷达不具备真正实用的中距导弹火控制导能力，因此最早一批的歼-8Ⅱ战斗机的作战能力仍没有明显提高，直接导致了该批战斗机未能装备部队。随后，经过改进的歼-8Ⅱ02批次正式装备部队，按后来发布的命名规则定名为歼-8B。
歼-8设计上参考了苏制米格-21战斗机（歼-7），装备两台WP-7甲涡喷发动机，加长了机头，提高高空战斗能力。
歼-8II机尾下部安装可折叠腹鳍，结构与米格-23相当类似。
歼-8Ⅱ单价约3500万人民币。在歼-8Ⅱ的机体材料方面也有较大突破。625所按计划在飞机垂尾和1至5框段前机身采用复合材料结构，这是中国首次在自行设计的歼击机上大面积使用复合材料。该所还为批生产机种提供制件，使飞机减重近30%，同时配套的防雷击、防静电火焰喷铝技术也达到了国际先进水平。
歼-8Ⅱ换装了两台涡喷-13A双转子发动机，单台推力6600千克。发动机推力的提高，可提高飞机的中低空机动性，也使起飞着陆性能得到改善；外挂增加至七个，可悬挂多种武器或副油箱，使飞机具有全天候拦截能力并兼有对地攻击能力，并装备了雷达制导的中程拦射导弹。前起落架后装一门23mm双管炮。机尾下部安装可折叠腹鳍。
歼-8Ⅱ的发展重点是武器系统、火控系统、机载电子设备和动力装置。为给大口径雷达天线提供空间，采用两侧进气方式，这也是该机与歼-7最大的外观区别。先进火控要包括适当的输出显示手段，才能真正形成战斗力。
2004年珠海航展，沈飞表示歼-8ⅡM已经改装国产某型号脉冲多普勒火控雷达，可使用SD10等国产武器。
该新型国产雷达比起以往的国产雷达，性能有大幅提高：对RCS为3平方米的目标，上视大于75km，下视大于45km。下视能力和对地能力比台湾IDF的APG-67F“金龙”要强，海I方式大于100km（50平方目标），海II大于80km，而且该雷达能同时探测跟踪10个目标。
2005年北京航展，全新改进的歼-8IIM是在歼-8F的基础上改进而来，雷达具体可选用JL-10A或者1492型，可发射SD-10主动雷达制导导弹以及反舰导弹。发动机采用涡喷-13最新改进型号，不考虑涡喷-14“昆仑”。
以往老式的光电瞄准具仅能为飞行员提供简单的瞄准光环。飞行员通过标示和经验上预知的目标尺寸进行估算，测距、攻击精度都较低。还得需要经常低头查看座舱仪表信息。改装新型平显后，歼-8Ⅱ飞行员可直接读取火力控制、飞行数据、雷达信息和机动能量管理信息。
空对空作战时，飞行员可透过平显看到目标，同时看到投影叠加的雷达目标截获指示符号、瞄准光环、最大/最小发射距离指示、瞄准操纵点、弹丸示踪线（热线）和速度矢量。上述提示信息在作战中能成倍数的提高飞行员工作效率，例如投掷航空炸弹时，飞行员只需观察目标以及平显上火控系统输出的瞄准操纵点，按指示适时按下发射钮，投出炸弹，即可准确的命中目标。巡航时平显显示方位、速度、高度和操纵信号等，可减低飞行员的工作强度。
雷达是战斗机的大脑，对于一架现代战斗机而言，雷达火控系统的重要性已经不亚于飞机本身的飞行性能，它决定了一架飞机能否先敌发现、先敌开火、完成多种任务。歼8IIM战斗机刚推出时，使用的是俄罗斯的“甲虫”ZHUK-8II雷达，该型雷达是俄罗斯法佐特隆(PHAZOTRON)联合集团专门为歼8IIM开发的一种脉冲多普勒雷达，其探测范围为：前半球70公里，后半球40公里，具备上视/下视能力。ZHUK-8II雷达可实现同时跟踪10个目标、打击其中最具威胁性的2个目标的能力，空战状态下具备垂直搜索模式。该雷达可制导多种空空导弹和空地武器。
翼展9.34米
机长21.52米
机高5.41米
机翼面积42.19平方米
正常起飞重量13850千克
空重9820千克
最大起飞重量17800千克
最大平飞速度M2.2（高空）
实用升限20500米
航程2200千米
作战半径800千米
起飞距离670米
着陆距离1000米
歼-8的原型机在1969年7月5日首飞成功，1979年12月31日正式定型。由于交流供电系统和雷达系统的进度问题，型”蜕变成了只安装直流电和测距器的“白天型”，动力装置为两台WP-7B发动机，固定武器系统为两门30mm机炮，另可挂载4枚霹雳-2空空导弹。白天型后来大多按照全天候型的标准进行了改进。
歼-8A早先被称为歼-8I，或者歼-8全天候型。由于研制进度难以置信的迟缓和装备仓促歼-8原方案指标在首批装备的歼-8白上根本没有达到要求，针对这些存在的不足和缺陷在歼-8白天型的基础上，安装了JL-7火控雷达、射瞄-8A改瞄准具、火控计算机、导弹随控装置等电子设备，从而形成了全天候作战能力。并对白天型上一些不理想的设备和设计进行了改进，30mm机炮也被23mm机炮取代。
1978年2月发出歼-8I飞机全部生产图，1980年5月于沈阳飞机制造厂总装完成首架飞机。6月25日原型机地面试车发动机突然起火，烧毁整架飞机。1982年4月24日，沈飞重新装配一架全新的歼-8I首飞，10月第二架歼-8I上天。1985年7月27日，航定委正式批准歼-8I设计定型。
为进一步提高歼-8A的性能，沈飞在20世纪90年代中期又推出了相应的改进方案，主要是改善了部分机载设备，包括JL-7AG火控雷达等。资料显示，歼-8E在1996年的3月31日首飞（与歼-8IIM的首飞同天）。由于歼-8各型（指机头进气的歼-8系列）在1987年就停止了生产，E型都是在A形机上完成改进的。图为歼-8E，垂尾顶部有两个小黑点，是新安装的全向告警天线，也是识别A型和E型的主要特征。
是在歼-8白天型基础上衍生的战术侦察型，配备了引进的照相侦察吊舱，内装长焦距相机。
在歼-8A基础上发展的技术验证机，用于模拟式三余度电传操纵系统的技术验证。1989年1月首飞成功。为歼-8IIACT的研制奠定了基础。
沈阳飞机研究所设计，沈阳飞机工业集团有限公司在“歼-8”基础上研制的全天候高空高速歼击机。
1981年，顾诵芬被任命为歼-8Ⅱ飞机的总设计师，利用系统工程管理方法，把飞机各专业系统技术融合在一个总体优化的机型内。1984年6月，歼-8Ⅱ飞机试飞成功，不久投入生产。由于对歼-8系列飞机的重大贡献，顾诵芬被誉为“歼-8之父”。
1983年投入试制，1984年6月12日首飞成功，研制周期仅为17个月。1996年3月31日，歼-8IIM型首飞成功，成为一种多用途战斗机。
其主要改进有：换装了俄罗斯“ZHUK-8II”雷达和R-27中距空空导弹；配备了全惯性/全球定位组合导航系统；多功能显示系统；使飞机可以全天候对目标进行探测、识别和攻击；可完成自主导航，空空拦截，空中格斗等多种任务。发动机也换装为两台大推力“涡喷-13B”发动机，提高了机动性。中国生产型的“歼-8IIM”称为“歼-8IID”，并加装了空中受油系统，可以通过“轰/油-6”空中加油机进行空中加油。
歼-8B即歼-8II型，为适应新的作战要求，沈飞对歼-8进行了大规模的改进，将进气方式改为两侧进气，在头部空间安装了208雷达（即SL-5，原计划采用的SL-8雷达进度未能赶上），发动机改为WP-13AII，并更换了一些新设备。
1984年6月12日，原型机首飞成功，1988年10月15日，通过设计定型，这是歼-8B的01批次，因雷达性能较差，并没有大规模生产和装备。208型单脉冲火控雷达是在歼-8使用的204型的基础上研制的，理论上可以导引超视距发射的雷达制导空空导弹。
02批次除了安装计划中的SL-8雷达外，还加装了刚刚研制成功的新型大气数据计算机、平显火控系统、通讯/导航/数据传输系统等新型设备，初步具备了中距拦射能力和一定的对敌攻击能力。02批次1989年11月首飞，1995年12月定型。
全机相对歼-8的总更改率达70%以上。中美双方曾于1987年签订了向中国出口能改进55架次歼-8Ⅱ的相关设备的合同，总金额高达5.5亿美元。该计划被称为“和平典范”。
两架歼-8Ⅱ在89年初运到美国，由美方人员试飞评估并进行改进。美方试飞力量雄厚，动用了爱德华兹基地"空军飞行试验中心"(Air?Force?Flight?Test?Center)6510中队。美方试飞项目主管是5700飞行小时的资深试飞员，曾撰写美军飞行学校教材。同时中方约20名技术人员前往纽约长岛格鲁门公司工厂、代顿空军基地进行培训学习。但1989年夏该计划停顿后，美官方和企业都尽量避免提及所有与中国的军事合作计划，以免被指为"援助中国"。
歼-8C是“和平典范”项目的替代品，用以实现歼-8B的02批次上没有完全实现的中距拦射能力，该型机采用了以色列的ELM-2034（国产型号JL-9）雷达。此外为座舱增加了多种显示设备，包括下视显示器(Multifunction?Display?System?MFD)和新式平视显示器(Head?Up?Display?System?HUD)，具体型号不详，估计类似F-16相应部件。
新型火控计算机可为歼-8Ⅱ飞行员提供格斗、空空导弹、快速射击、前置跟踪等。快速射击时，计算机模拟连续弹丸流的命中点，飞行员从而可以迅速捕捉到快速开炮拦截敌机的准确时机。前置攻击时，计算机将瞄准光环投射在由目标距离、飞机动态、距变率决定的适当位置，飞行员调整飞行姿态使光环套住目标，即可瞄准攻击。
空地作战时也有多种状态供不同用途。除此以外，还加装了1553B数据总线等“和平典范”工程中未能获得的关键设备，性能较02批次再上一个台阶，但似乎没有大量生产。
即将参加1999年国庆阅兵的歼-8D是歼-8B的改进型，空军和海航的许多歼-8D基本都是在原有的歼-8B上改进而来的，部分D型的垂尾顶端的有与E型相同的雷达告警天线。歼-8D在歼-8B的基础上换装了新型的雷达（国产SL-5A，后期据说部分换装了KJL-1），换装了较多的航电设备。D型立项时间稍晚于C，故编号次之，主要是为了实现空中受油能力，而且主要是B型接受改进而来的，故大规模类似C型般全盘置换火控和航电设备的可能性不大，但是因为D型都服役在海空的拳头部队，设计时主要是考虑提升探测和火控能力。
歼-8的出口型号，它同样在B型的基础上发展而来，改动幅度较大。为了提高机体寿命，还动了结构和材料上的脑筋。雷达换成了俄罗斯的“甲虫-8”，火控、综合显示、电子对抗、导航等系统都有换装了国内外的新设备，发动机也换成了WP-13B。可挂载弹种也囊括了中、俄两国的绝大多数品种。该型机1996年3月31日首飞，至今没有外销纪录。
歼-8IIACT：在歼-8ACT的基础上，沈飞自1992年开始又开展了验证数字式四余度电传操纵系统的计划，在歼-8B的基础上加装了电传系统，并在主翼前段加上了一对小型的固定式鸭翼，意在使飞机的气动重心前移。1996年12月31日，该机首飞成功，全部试飞项目在1999年6月结束。
进入上世纪90年代，随着新型歼击机陆续装备部队，歼-8型歼击机在空军的地位开始下降，不过考虑到当时空军具备全天候作战能力歼击机数量有限，新机由于数量偏小，被做为空军的“拳头”部队和“种子”飞机来使用，因此仍旧使用歼-8型歼击机执行日常紧急拦截作战飞机来使用，为了进一步提高歼-8机队的作战能力，空军对其进行了相应的改进和提高，主要项目包括；用JL-7AG型火控雷达替代了原来的SL-4型火控雷达，与后者相比，JL-7AG的探测距离提高到30公里左右，武器改装为霹雳-5乙空空导弹，同时相应对光学瞄准具进行了改进，以支持霹雳-5乙的离轴发射能力，还就是加装了全向雷达告警系统和箔条/照明弹投放架，提高飞机的电子战能力，改进后的歼-8被称为歼-8E。
歼-8F和歼-8G此二型号可使用中远程导弹，重点针对敌防空网和大型舰船编队。试飞期间使用了涡喷-13B发动机，2000年底首飞。所使用的中远程导弹类似于采用四台冲压发动机的俄罗斯Kh-31系列超音速导弹。该系列导弹主要有反舰、反辐射两种型号。
F型被认为是首款真正的“多用途”战斗机并且还是歼-8II系列中功能最强大的一个型号。J-8F增加的新功能包括新的火控雷达（JL-10或1492型）、能够发射PL-12（SD-10)主动雷达制导中程导弹(MRAAM)、“镜面”坐舱以及更强大的WP-13BII涡轮喷气发动机（每台二次燃烧的推力可达~7,000kg）。此外，F型战机的空对地/对舰攻击能力也被加强。与J-8D改进型一样，J-8F可能还装有空中加油管。
歼-8F在外观方面与J-8II系列的早期改进型总体上相似。其最显著的特征是两个机翼上的两个翼栅（以前改进型只有一个）以及机鼻处的雷达天线罩新的火控雷达具有无线电命令转发器，能够在PL-12?MRAAM进行“超视距（BVR）”攻击期间对其进行中途更正。该雷达还可用于引导俄制MRAAM，如R-27(AA-10)和R-77(AA-12)。该雷达同时改进了空对地和空对海模式，可发射一系列精确制导武器，包括激光或卫星制导炸弹和俄制Kh-31反舰导弹。
歼-8F可作为PLAAF现有四代战斗机的相对廉价的辅助。F型首飞于2000年，并在2004天春季首次成功试射PL-12?MRAAM。F型于2003年进入PLAAF服役并且仍在生产。
歼-8FR战斗机同时具备侦察能力和空战能力。
歼-8FR侦察机以歼-8F战斗机为基础研制。与早期的歼-8R将航空照相设备置于外挂吊舱中不同的是，歼-8FR上的23毫米机关炮被拆除，取而代之的则是照相器材。除了执行侦察任务外，歼-8FR仍具备较强的空战能力。该机可携带两种型号的空对空导弹。此外，歼-8FR还可通过空中加油的方式延长飞行距离。
歼-8FR还可携带红外照相机或合成孔径雷达，以便在夜间或复杂气象条件下执行侦察任务。中国军方还为这些侦察机安装电子情报和信号情报侦察吊舱。
歼侦8F是沈飞用J8IIF的机体改装的战术侦察型。歼侦8F不仅装备了光学侦察设备，还装备了电子侦察设备，是解放军战术战役侦察的重要节点。
歼-8G2006年首飞定型，并已列装驻新疆空军部队。歼-8G是中国研制的新歼8超音速攻击机代表作，主要特点是它的高空高速特点，能在25000米的高度进行超音速巡航，由于其最高速度达到2.5马赫，是中国空军现役战机中速度最高的。
歼-8G的发动机采用中国新研制的昆仑涡喷发动机，推重比达到美标准的7.5，在加上涡喷发动机的加速特性好的特点，能很快就能加速到最大速度，这对于快速进入和快速脱离战场很有帮助。
2009年9月23日，歼-8T首次以模型方式在第十三届北京国际航空展览会展出。该型号进行了气动改进，改进了机翼从而获得减阻增升、改善起降条件和提高机动性能的效果；还增加了模块化多任务舱。
中国人民解放军空军：截止2010年底，解放军空军共有60架歼-8A型,108架歼-8B型,36架歼-8D型,24架歼-8F型,48架歼-8H型在役；另有20架歼侦-8,24歼侦-8F型在役，此外还有12架歼-8EG型在役，用于防空和反雷达任务。
中国人民解放军海军航空兵：2010年48架歼-8A/B/D/F。
中国解放军在2011年10月开始退役歼8。因为其1969年首飞，但直到1980年才正式服役，等到服役时已经属落后，所以生产总量并不多。由于歼8机动性较差，所以如今大多被用于执行侦察和电子战任务。截止2011年初，中国大约有300架歼8还在服役。
中美撞机事件，又称81192撞机事件，发生于2001年4月1日。当天，一架美国海军EP-3型侦察机在中国海南岛附近海域上空侦查飞行，中国海军航空兵派出2架歼-8II战斗机监视拦截，其中一架在海南岛东南70海里（110公里）的中国专属经济区上空与美飞机发生碰撞，中国战斗机坠毁，飞行员王伟跳伞下落不明，后被中国确认死亡。而美国军机则迫降海南岛陵水机场。
中国指责美机故意撞向歼-8战斗机，并在没有通知和许可的情况下降落于中国领土；而美国说法，EP-3是被失控的歼-8战斗机所撞击，并被中国的另一架歼-8带到陵水飞机场。中美双方对此事件依然存在争议，未达成共识。
2013年12月12日19时11分，一架歼-8飞机在夜间飞行训练时失事，飞机坠于浙江省安吉县报福镇汤口村一处山头上，飞行员牺牲，地面无人员伤亡。
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