De meerderheid van de An-8's die werden gebouwd, diende in de Sovjet-Luchtmacht, waarbij twee An-8's werden gebruikt om speciale troepen te landen om de luchthaven van Plzeň in te nemen tijdens de invasie van Tsjecho-Slowakije
In 1968 was het zo. Andere werden gebruikt als elektronische verkenningsvliegtuigen, en één vliegtuig werd gebruikt voor luchtmonsters na Chinese nucleaire testen in 1966. Ze werden op grote schaal gebruikt voor militaire taken aan de frontlinie in de Sovjet Luchtmacht tot de jaren 1970, toen velen later werden overgedragen aan Aeroflot voor gebruik als vrachtvliegtuigen. Na een reeks ongelukken in de vroege jaren negentig werd de An-8 uit gebruik genomen in Rusland. Dit betekende echter niet het einde van de An-8, aangezien een aantal werd verkocht in het buitenland met een paar vliegtuigen die werden gezien in het Midden-Oosten, en tot voor kort, in Afrika, (met name Liberia), DR Congo en Angola, (vooral luchtvaartmaatschappijen die zijn geassocieerd met de Russische zakenman en veroordeelde wapenhandelaar Viktor Bout), ondanks dat Antonov het luchtwaardigheidscertificaat en de ondersteuning voor het type in 2004 had ingetrokken, waardoor het legale gebruik van het vliegtuig werd beëindigd.