La mayoría de los An-8 construidos sirvieron en las Fuerzas Aéreas Soviéticas, con dos An-8 utilizados para aterrizar fuerzas especiales para tomar el aeropuerto de Plzeň durante la Invasión de Checoslovaquia en 1968. Otros se utilizaron como aviones de reconocimiento electrónico, y se usó un avión para el muestreo de aire después de las pruebas nucleares chinas en 1966. Continuaron en uso a gran escala en tareas militares de primera línea en la Fuerza Aérea Soviética hasta la década de 1970, cuando muchos más tarde fueron transferidos a Aeroflot para su uso como cargueros. Tras una serie de accidentes a principios de la década de 1990, el An-8 se retiró del uso en Rusia. Sin embargo, esto no significó el fin del An-8, ya que un número se vendió en el extranjero con unos pocos aviones observados volando en el Medio Oriente y, hasta hace poco, en África (en particular, Liberia), República Democrática del Congo y Angola, (especialmente Las aerolíneas asociadas con el empresario ruso y el presunto traficante de armas Viktor But), a pesar de que Antonov retiró el certificado de aeronavegabilidad y el apoyo para el tipo en 2004, puso fin al uso legal de la aeronave.