2001年中国开始与乌克兰安东诺夫航空制造公司合作，联合研发新型运-8F-600，使用加拿大普惠涡桨发动机、新型仪表设备和玻璃座舱，从而使机组人员减至两人，而在其他型号的运-8上机组人员通常为3-5人。为了更换10架作为无人攻击机载机的图-4，中国1989年研发了运-8E，在其机翼下的特制梯形挂梁上挂载2架“长虹-1”无人攻击机，由位于前密封舱的操纵台控制。与此同时，运-8还成为中国首型陆基巡逻机运-8X的基础，这种新型特种飞机配备西方生产的特种设备和导航设备，包括APSO-504机载搜索雷达，其天线置于机首下边的圆柱式整流罩内。另外还在货舱舱门处安装侦察设备窗口，配备红外和光学摄影机、声纳浮标、红外搜潜系统。运-8X巡逻机能够全天24小时执行长时间远程巡逻飞行任务。内部隔舱中还可以安装各种反舰或反潜设备。首架运-8X于1984年问世，中国海军共装备了8架该型飞机，主要用于海上巡逻、监视、反潜等。
俄媒称，在90年代初之前，中国一直在使用配备苏联AI-20发动机的改进型图-4轰炸机进行海上电子侦察。为了替代这些飞机，中国自主研制了运-8G，使用更为强大的机载雷达和西方生产的设备。但是在中国受到西方武器制裁之后，西方停止供应相关设备，项目被迫流产。有消息称，这些运-8G后来被改装成加油机。90年代末中国还在运-8基础上研制了几种不同类型的电子侦察飞机和电子对抗飞机，机载设备各不相同。其中最新最重要的型号是以运-8为基础研制而成的空警-200预警机。
