Новая машина, получившая обозначение Ил-8, отличалась от Ил-2 усиленной бронезащитой, бомбовой нагрузкой, возросшей до 1000 кг, и габаритами.
Наступательное вооружение Ил-8 включало две пушки» «ВЯ» калибра 23 мм и столько же ШКАСов. Нормальная бомбовая нагрузка достигала 600 кг. Для защиты задней полусферы предусмотрели пулемет УБК.
Рабочие чертежи Ил-АМ-42 ОКБ-240 выпустило в конце 1942 года. С января следующего года на заводе № 30 началось изготовление крыла, деревянных хвостовых частей фюзеляжа и шасси машины.
Окончательная сборка из готовых агрегатов завершилась на опытном заводе № 240, и в мае 1943 года начались летные испытания тяжелого штурмовика Ил-8. В действительности доводился и испытывался не столько самолет, сколько его «сырая», с большим количеством дефектов, силовая установка. Дорабатывалось все: от шпилек картера до воздушного винта АВ-5, недостаточная жесткость которого «лихорадила» всю машину.
В феврале 1944 года первый вариант Ил-8 передали на государственные испытания, по результатам которых его рекомендовали в серийное производство. В НКАП запланировали его выпуск в 1944 году на заводе № 18 и с первого полугодия следующего года – на заводах № 1 и № 30. Но этого не произошло, поскольку к тому времени был решен вопрос с производством Ил-10.
Но это не остановило разработчика. Заимствовав ряд технических решений с Ил-10, включая шасси, пушки НС-23 в крыле и орудие УБ-20 на установке УВ-9 вместо пулемета УБТ, он облагородил его обводы. Кроме этого, расширили номенклатуру бомбового вооружения. В итоге получили фактически новую машину. На самолете кроме обычной приемо-передающей радиостанции установили радиополукомпас и радиоопознаватель СЧ-3 («свой – чужой»).
В октябре 1944 года Коккинаки выполнил на доработанном Ил-8-2 первый полет. Испытания штурмовика затянулись, и лишь после замены пропеллера четырехлопастным АВ-9Л-22Б диаметром 3,6 м в мае 1945 года передали машину в НИИ ВВС.
В августе 1945 года государственные испытания завершились, и в том же месяце был утвержден акт по их результатам. Самолет испытания не выдержал, поскольку на нем, в частности, отсутствовал механизм аварийного сброса фонарей кабин экипажа, их невозможно было открыть при капотировании. Не обеспечивался аварийный выпуск шасси, отсутствовали противопыльный фильтр на входе воздуха в мотор, противопожарная перегородка, система нейтрального газа и прицел для бомбометания с горизонтального полета с высоты более 300 м. Отмечались высокие температуры воздуха в кабинах летчика и стрелка. Все это не позволяло полностью использовать боевые свойства Ил-8.
Перечень основных дефектов включал десять пунктов, но исход дела решило мнение о самолете маршала авиации Г.А. Ворожейкина, написавшего:
Кроме Ил-8, в 1943 году заводу № 1 имени Сталина предстояло построить «Ил-2 с улучшенной аэродинамикой» и «бронированный истребитель», заводу № 18 – «модернизированные одно– и двухместные Ил-2». Это были официальные обозначения машин, указанные в приказах наркома авиационной промышленности. Со стороны могло показаться, что речь идет о четырех проектах с моторами АМ-42. В действительности существовало лишь два проекта – истребителя Ил-1 и двухместного штурмовика Ил-1, будущего Ил-10.