Тем временем В-8 все дальше уходил от своего прародителя Ми-4. Например, в его конструкции решили широко применить клеесварные панели и крупногабаритные прессованные детали. Гидроусилители системы управления свели в один блок с другими гидроагрегатами и установили прямо на главном редукторе. Вместо двух передних опор использовали одну.
В новой кабине экипажа, кроме рабочих мест командира и летчика-штурмана, разместили кресло борттехника. Пройти к себе экипаж мог не только через грузовую кабину, но и воспользовавшись дверями по бокам носовой части вертолета, которые в аварийной ситуации можно было легко сбросить. В хвостовой части фюзеляжа находился грузовой люк, закрываемый створками, которые открывались вручную, как на Ми-4. Автоматизация этого процесса была нерациональной и только привела бы к утяжелению конструкции. Для проведения поисковоспасательных работ над боковой дверью предлагалось разместить лебедку грузоподъемностью 150 кг. Предусматривалось, что на внешней подвеске под фюзеляжем В-8 будет перевозить грузы массой до 2,5 т. Использование довольно прожорливых газотурбинных двигателей требовало увеличить запас топлива по сравнению с Ми-4. Основные баки разместили снаружи по бортам фюзеляжа, а расходный установили за редукторным отсеком. Для удобства технического обслуживания конструкторы применили на В-8 отработанное на Ми-6 решение: добраться к двигателям можно было прямо с откидываемых капотов, выйти на которые позволял люк в потолке кабины экипажа.
Постройку первого опытного В-8 (сер. № 01 -01), оснащенного одним двигателем АИ-24В мощностью 1900 л.с., вели специалисты опытного завода № 329. Возможности у предприятия были скромные, и многие агрегаты вертолета изготовили на заводе № 23 в Филях, где строили Ми-6. Там же пришлось произвести и окончательную сборку опытной машины, которая представляла собой пассажирский вариант, рассчитанный на 18 мест. Чтобы ускорить постройку, широко использовали агрегаты от Ми-4, включая четырехлопастный несущий и трехлопастный хвостовой винты, хвостовую и концевую балки.
В начале лета 1961 г. новый вертолет выкатили из цеха. Как это принято, испытания начались с подлетов на 1-2 м, что снижало риск потери единственной машины. Убедившись в достаточной надежности всех систем вертолета, Миль дал «добро» на первый полет. 24 июня 1961 г. его успешно выполнил экипаж во главе с Б.В. Земсковым. Последующие полеты по программе заводских испытаний, проходившие на аэродроме Захарково, показали, что машина удалась. Однако Миль не торопился передавать ее на Государственные испытания. Он решил пойти несколько иным путем: вначале широко представить В-8 и немного потянуть время, чтобы окончательно убедить заказчика в необходимости постройки двухдвигательного варианта вертолета.
Уже 9 июля В-8 принял участие в авиационном параде в Тушино. Затем машина своим ходом перелетела на ВДНХ, где ее продемонстрировали всем желающим. В ноябре специалисты завода № 329 завершили сборку В-8 (сер. № 01-02), предназначенного для статиспытаний.
Заводские испытания В-8 № 01-01 закончились в декабре 1961 г., после чего вертолет представили на Государственные совместные испытания (ГСИ). Но их программа осталась незавершенной, в связи с концептуальным решением перейти к двухдвигательному варианту. С 1963 г. машина №01-01 использовалась в качестве испытательного стенда для отработки различных систем и оборудования.
Летом 1962 г. милевцы завершили постройку В-8А (сер. № 02-01), который также представлял собой пассажирский вариант, но был рассчитан на перевозку 20 пассажиров или 3 т груза. Машину оснастили двумя двигателями ТВ2-117 мощностью по 1500 л.с., под которые доработали верхнюю часть фюзеляжа, а также установили новую трансмиссию, включая главный редуктор ВР-8. Однако несущий винт пока остался четырехлопастным. В конце июля В-8А передали на испытания. 2 августа экипаж Н.В. Лешина совершил на нем первый отрыв от земли, а 17 сентября — первый полет. Через несколько дней вертолет перегнали на Центральный аэродром, где его осмотрели Н.С. Хрущев и представители правительств ряда соцстран. На высоких гостей новая машина произвела самое благоприятное впечатление.
Опытный вертолет В-8АТ с 4-лопастным несущим винтом и после оснащения новым 5-лопастным винтом
