Однако все эти меры последовали чуть позднее, а пока дефицит производственных помещений оставался насущной проблемой. Чтобы справиться с ожидаемыми трудностями в ходе постройки опытных В-8, изготовление крупных агрегатов и сборку фюзеляжей пяти первых опытных машин по договору вели на филевском заводе № 23, где имелось представительство Милевского ОКБ, сопровождавшее производство Ми-6. Серьезные препятствия создавала и учиненная Н.С. Хрущевым реформация управления народным хозяйством, в ходе которой привычные формы организации министерств упразднялись, и устоявшиеся структуры заменялись территориальными совнархозами, объединявшими промышленные и сельскохозяйственные предприятия. Совнархозы были объявлены новой формой социалистического хозяйствования, однако деятельность неповоротливых структур сказывалась на темпах работы. Затруднялось сотрудничество и кооперация с предприятиями-смежниками, вместо авиапрома подчинявшихся теперь местному руководству. Попытка руководства авиапрома (в пылу тогдашних реформ преобразованного в Госкомитет по авиационной технике — ГКАТ) отстоять доказавшую свою практичность организацию отрасли успеха не имела — идея принадлежала самому Никите Сергеевичу, провозгласившему передачу управления на места достижением демократического устройства и буквально одержимому затеей. Всякого рода организационные и территориальные хлопоты отнимали массу времени и сил у руководства милевской фирмы и самого Главного, вынужденного разъезжать по инстанциям и отстаивать интересы дела (как известно, два переезда равны по вредности одному пожару).
Постройка первого экземпляра В-8 была завершена к началу лета 1961 года, заняв тем самым почти три с половиной года — куда больше, чем потребовалось для реализации проекта Ми-4 и даже гигантского Ми-6. После отработки систем перешли к первым полетам на привязи — вернее, отрывам от земли на метр-другой, во избежание риска разбить опытную машину. Первый полет был выполнен под управлением летчика-испытателя Б.В. Земскова 24 июня 1961 года. Заводские испытания шли практически без замечаний. Машина удалась — в этом не было сомнений. М.Л. Миль по заведенному обычаю присутствовал почти на всех испытательных полетах. Участники испытаний знали о верности Главного летным традициям и приметам. Как и у многих старых летчиков, давней привычкой Миля был зарок — не держать при себе денег, пока машина в воздухе. Пока шла подготовка к испытательному полету, Миль выгребал всю наличность из карманов и отдавал кому-нибудь поблизости с наказом — спрятать подальше и не возвращать, пока полет не завершится.
При всех обнадеживающих результатах испытаний В-8 конструкторам было ясно, что дальше эта машина не пойдет. Перспективы всё настойчивее связывались с двухмоторным вариантом. В-8 даже не спешили передавать на совместные Госиспытания с заказчиком. Однако прототип сыграл немалую роль в продвижении всей разработки, будучи используемым для всякого рода демонстрационных целей. Уже двумя неделями после первого полета В-8 был представлен на показе новой авиационной техники и воздушном параде в Тушино. После этого он выставлялся на ВДНХ. Интерес к новой машине был настолько велик, что как-то Н.С. Хрущев воспользовался находившимся на выставке вертолетом в качестве конференц-зала, проведя в его салоне выездное заседание Политбюро ЦК КПСС. Следствием такой «пиар-компании» стало увеличение государственной поддержки программе.
В декабре 1961 года В-8 поступил на Госиспытания, хотя самими создателями его перспективы в качестве прототипа для серии оценивались весьма уступающими задуманному двухмоторному варианту. Заказчик также всё больше склонялся к двухмоторной машине, причем в качестве довода приводилась большая надежность такой схемы — как-никак, с повестки дня не снималось задание на представительский вертолет и речь шла о безопасности при использовании первыми лицами страны. В дальнейшем В-8 использовался ОКБ в качестве летающего стенда при отработке новых систем и агрегатов.
Вторая машина, собранная в ноябре 1961 года, даже не поднималась в воздух и на летные испытания не выводилась. Первоначально она предназначалась для прочностных и ресурсных испытаний, но её сразу же использовали в работах по переоборудованию под двухмоторную силовую установку. Макет двухмоторной машины был представлен на рассмотрение комиссии уже в начале 1960 года, еще до первого полета В-8. Поскольку двигателя требуемой мощности в стране не было, несколько авиадвигательных КБ получили задание на создание газотурбинного вертолетного двигателя мощностью 1250 л.с. Наиболее перспективным стало предложение ленинградского КБ- 117 под руководством С. П. Изотова. Этому же конструкторскому коллективу было поручено создание нового редуктора для двухвальной силовой установки. Постройка двухмоторного варианта вертолета под наименованием В-8А приобрела силу правительственного задания Постановлением Совмина СССР от 30 мая 1960 года, пока еще без отказа от выпуска одномоторного В-8.