Недолгой оказалась карьера в Афганистане и специального вооруженного варианта Ми-8ТВ – модификации «вертолета-штурмовика», щедро оснащенного разнообразным оружием. Количество держателей вооружения на нем было увеличено до шести против обычных четырех, а бомбовая нагрузка доведена до 1500 кг, включая и бомбы 500-кг калибра. Вертолет нес также комплекс управляемого вооружения «Фаланга» с четырьмя ПТУР типа 9М17М на фермах подвески. Набор вооружения дополняла стрелковая установка с крупнокалиберным пулеметом А-12,7 с боекомплектом 700 патронов и прицелом К-10Т, управлявшаяся вручную, такая же, как и на первых Ми-24. Ввиду ограниченности места в пилотской кабине, боезапас пришлось разместить в грузовой кабине, в патронном ящике на передней стенке, откуда лента по наружному рукаву на борту фюзеляжа тянулась к пулемету. Для управления ПТУР у рабочего места правого летчика установили стойку с аппаратурой комплекса «Радуга-Ф» с оптическим прибором наведения – визиром, заимствованным от танка, довольно громоздким и мешавшим штурману в полете. Помимо этого, вертолет сохранял возможность брать на борт отделение десантников, которые могли вести огонь из личного оружия с помощью шести шкворневых установок в иллюминаторах, для чего предназначался бортовой боезапас в 2500 патронов.
По оснащенности вооружением вертолет ни качественно, ни количественно не уступал Ми-24, а кое в чем даже превосходил его, располагая большим числом узлов подвески и будучи способным, в частности, нести до шести блоков УБ-32А и до полутора тонн бомб. Именуемый «боевым вертолетом» Ми-8ТВ располагал солидным бронированием: кабину экипажа защищали бронеплиты из листовой стали КВК-2 толщиной 5-8 мм общим числом 19 штук. Из броневой стали выполнялись и сиденья летчиков, включая чашки и бронеспинки. Несколько плит брони крепились сзади по переборке со стороны грузовой кабины, а часть остекления спереди была заменена плоскими бронестеклами толщиной 50 мм из нескольких слоев силикатного и органического стекла. Восьмимиллиметровой стальной броней защищались также топливные насосы двигателей, маслобак и агрегаты гидравлики системы управления.
Поскольку машина получилась порядком перетяжеленной и все вновь установленные агрегаты были сгруппированы в носовой части, для сохранения приемлемой центровки пришлось перенести в корму аккумуляторы, где их разместили на створках грузолюка. По замыслу, Ми-8ТВ должен был служить «летающей БМП», пригодной как к высадке десантов, так и уничтожению различных целей, включая танки и прочую бронетехнику, а само наименование внушительно выглядевшего вертолета многие так и расшифровывали как «тяжело вооруженный».
В авиации 40-й армии тяжело вооруженные «восьмерки» имелись в 280-м ОВП, использовали их также вертолетчики пограничных войск, работавшие на севере страны. Количество Ми-8ТВ, однако, исчислялось единичными машинами (их выпуск был ограниченным, и в вертолетные полки такие вертолеты раздавали буквально по несколько штук, в дополнение к обычным «восьмеркам»).