На раннем этапе новая машина по компоновке представляла собой уменьшенный Ми-6. Даже кабина экипажа походила на Ми-6, но от этого решения быстро отказались и сделали совершенно новую, с богатым остеклением. Теперь у пилотов значительно улучшился обзор вперед-вниз не только по сравнению с Ми-4, но и с Ми-6. Своим внешним видом, плавными обводами фюзеляжа, обильным остеклением кабины экипажа вертолет обязан самому Милю, который обладал не только инженерным талантом, но и художественным вкусом.
Поскольку вертолетных двигателей необходимой мощности в СССР не существовало, решили использовать модифицированный вариант самолетного двигателя АИ-24, разработанного в Запорожье под руководством А.Г. Ивченко. При этом его мощность пришлось уменьшить, дабы не переделывать главный редуктор и трансмиссию от Ми-4. По тем же соображениям первую машину решили делать с одним двигателем. Грузоподъемность вертолета первоначально закладывалась 1,5-2 т, но Миль сразу предусмотрел ее запас. Он прекрасно знал, что аппетит у заказчиков будет расти по мере развития проекта.
Тем временем новый проект милевской фирмы заинтересовал Министерство гражданской авиации СССР (МГА), что позволило включить его в план опытного строительства. 20 февраля 1958 г. вышло постановление Совета министров СССР, узаконившее работы по вертолету грузоподъемностью 1,5-2 т, получившему обозначение В-8, а также по созданию вертолетной версии АИ-24В мощностью 1850 л.с.
В 1959 г. был построен натурный макет гражданского В-8, и прошла макетная комиссия. После этого началось рабочее проектирование. В том же году на вертолет обратили внимание военные. Для них также подготовили натурный макет однодвигательного варианта, предназначенного для перевозки 14 солдат с личным вооружением или до 12 носилочных раненых. Однако комиссия его забраковала, и внимание Министерства обороны переключилось на двухдвигательный вариант В-8.
Получив в союзники столь мощное ведомство, Миль смог убедить руководство МГА и Министерства авиационной промышленности (МАП) в необходимости оснащения В-8 двумя двигателями, для чего требовалось разработать новый дорогостоящий редуктор и ряд других агрегатов. В первую очередь, новая силовая установка позволяла значительно повысить безопасность полетов. Она также решала проблему увеличения мощности, которая возникла после того, как на этапе проектирования В-8 «подрос» и потяжелел. В сторонники двухдвигательного вертолета Миль смог заполучить самого Н.С. Хрущева, которому понравилась идея создания вертолета-салона на базе В-8. Вероятно, свою роль сыграло и то, что в 1959 г. в США фирма Сикорского подняла в воздух двухдвигательный S-61 Sea King. В результате в начале 1960 г. был подготовлен проект вертолета В-8А, оснащенного двумя АИ-24В. Однако его расход топлива и вес оставляли желать лучшего. Да и вообще вертолетчики считали, что нужен «свой» двигатель, а не модификация самолетного АИ-24.
