1964年10月，国防部第六研究院在几年充分的技术准备和反复酝酿的基础上，开始论证研制新型歼击机的方案，并拟定了战术技术要求。1965年5月，总参谋长罗瑞卿批准了高空高速歼击机的战术技术指标和研制任务，命名为歼8型飞机，主要承担制空与拦截任务。它在1969年首飞但直到1980年才正式服役，等到服役时已经属落后，所以生产总量并不多。为了物尽其用，航空部门对其经过了多种改进，但由于机动性较差加上新型战机的不断出现，如今该型号的战机部分被用于执行侦察和电子战任务。
歼侦-8F就是沈飞用歼8II的机体改装成的战术侦察型，其机腹位置改装了新型保形侦察设备舱；该机具有出动准备快、飞行速度高、突防能力强等突出优点，能够迅速到达指定侦察区上空和敌方防御纵深进行侦察，是解放军战术战役侦察的重要节点。


歼侦-8F的探测能力强，照相视野广、图像的分辨率高，能识别出伪装的目标；加上侦察后的图像信息能够实时传输回地面情报指挥中心，因此能够在短时间内及复杂气象条件下完成多种侦察任务，并能迅速及时地提供大量情报信息资料，有效的提高我国空军的战术侦察能力。
随着现代电子信息技术的不断飞速发展，各国军队装备的雷达系统和防空导弹系统的性能越来越先进，防空能力越来越强，尤其是大型舰艇编队，都部署了极其严密的防空火力网，如果侦察机从中低空直接飞抵目标上空进行侦察，无异于羊入虎口，被击落的概率非常之大。这个时候歼侦-8F可发挥高空高速突防能力，快速隐蔽的突入敌区进行突然侦察，这样就能大大降低飞机被敌方击落的概率，提高了本机的生存力。


据台湾《尖端科技》引述台湾军方人士的报道，解放军空军的歼侦-8F战机难以拦截，它经常无惧监视每次都是大摇大摆的飞过来执行任务。之所以这样是因为歼侦-8F战机达到双2.2（飞行速度2.2马赫，飞行高度22000公尺）。歼侦-8F安装的侦察设备可侧扫50至100公里的距离，而台湾海峡的宽度只有120公里，这样歼侦-8F就采取高速穿越中线的掠袭战术，进行抵近光学和雷达侦察，迅速探测到台湾岛腹地数十公里纵深的隐蔽目标，并在台湾军方做出反应前便扬长而去，令台湾当局无可奈何。
据分析，部分歼侦-8F还安装了加油管，有的则加装3个外挂油箱，以延长航程。这样又可满足对周边海域实施侦察的需求。除了执行侦察任务外，歼侦-8F依然可挂载多种武器具备较强的空战能力，在预警机的指挥下发挥侦察和攻击双重作用，从而与环伺中国周边的美日侦察机对峙。