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。一九六四年，六二一所副所长、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、六〇六所、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。一九六六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。这次攻关，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。
沈阳飞机厂从一九六五年下半年开始进行歼8 飞机试制的准备工作。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，高方启于一九六六年一月二十九日名因病逝世。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。一九六六年十一月，刘鸿志因在“文化大革命”中受到不公正对待而被迫停止工作后，厂所联成立歼8 研制指挥部，工厂副厂长王新负责全面组织领导工作。厂所人员互相配合，互相支持，创造了良好的工作气氛。
一九六七年，在“文化大革命”中的“一月风暴”和武斗、夺权风的冲击下，工厂的生产秩序遭到严重破坏，生产线上生产几乎停顿。广大科技人员、工人甚至冒着人身危险上班。即使在武斗最激烈的七、八月份，歼8 研制工作也没有停顿。一九六八年七月，首批两架歼8 飞机完成总装。
一九六九年七月五日，歼8 飞机进行首次试飞。上午九时半，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。欢呼中国第一家自性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，历时四年零十个月。这个速度是比较快的。当然，这个速度的得来，并非偶然，其原因，有以下几个方面：
起步稳健，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。
技术决策正确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，经航空工业科中国科学院、冶金工业部有关单位的共同努力，一九六八年就试制出了首批发动机，确保了全机顺利上天。
调动一切积极因素，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，大家同心协力，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。
装备配置 座舱显示
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。美方为F-16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-15相应部件。F-16 的下显是高分辨率、高亮度的电视/光栅显示器，采用先进CRT 和光学滤波技术，可显示包括多种模式的雷达成像、字母数字和符号叠加输出等。F-16 下显还可以输出电视制导武器相关视频图像，但“和平典范”并无加装对地制导武器的计划，因此改装的火控应该不包括这一部分功能。而歼-8Ⅱ原有的显示手段仅为简单的波形输出和机电仪表，功能单一，更无法满足光电制导对地武器的需要。
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。
后续改进
歼-8白天型
歼-8的原型机在1969年7月5日首飞成功，因为众所周知的原因，直到1979年12月31日才正式定型。而且由于交流供电系统和雷达系统的进度问题，原计划的“全天候型”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
歼-8A早先被称为歼-8I，或者歼-8全天候型。是在歼-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。改型机1982年4月24日首飞，1985年7月27日设计定型。
歼-8E
为进一步提高歼-8A的性能，沈飞在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(注意，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。下图为歼-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。
歼-8R
这是在歼-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。
歼-8ACT
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。
-----歼-8II系列-----
(注：以下型号外界资料较少，因此提供内容仅供参考。)
歼-8B
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S L-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。相信大家应该知道，这就是歼-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，是我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。
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。但因1989年“六四”运动使得当年夏季该计划便停顿。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89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
网络上盛传的歼-8III应该与此型号相对应歼-8C应该是“和平典范”项目的替代品，用以实现歼-8B02批次上没有完全实现的中距拦射能力。故该型机采用了以色列的EL\M-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。
歼-8D
歼-8D普遍被认为是歼-8B的改进型，现实情况也确实是，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，具体就不一一列举了。早先传闻D型机装的是以色列的2034雷达，现在看来至多是最新生产的D型才有可能。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，大力提升他们的探测和火控能力还是非常有必要的。
歼-8IIM
这是大家耳熟能详的出口型号，因此情况更为大家所熟知。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92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。
歼-8F
传闻中的歼-8F和歼-8G。据说此二型号为军队军工内部所宣传的“杀手锏”。可使用发射后不管中远程导弹，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。根据各种消息，此中远程导弹很可能就是指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，与传闻相吻合。
西方称歼-8F是开发自从不怎么成功的J-8C计划的一个改进型号。F型被认为是首款真正的“多用途”战斗机并且还是J-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