2015年，中國航天科技集團一院透露，長征八號處於論證階段[4]。

2017年，長征八號運載火箭工程被國家航天局批覆研製立項[9]。

2018年3月2日，全國政協委員、航太科技集團中國運載火箭技術研究院院長李洪透露長征八號處於初樣研製階段[7]。

2019年11月末，中國航天科技集團公布，長征八號運載火箭芯二級氫氧發動機高空模擬試驗成功。本次發動機校準試驗的主要目的是校驗發動機大噴管和獲得發動機的性能數據。本次試驗中，發動機完成全部試驗步驟後正常關機，試驗工藝系統和測試系統工作正常[8]。

2020年12月22日12時37分，長征八號運載火箭在中國文昌太空發射場執行首次飛行試驗並取得成功[9]。

2022年2月27日，長征八號遙二運載火箭成功將22顆衛星發射升空，創造中國一次發射衛星數量的新紀錄。此次任務是長征八號無輔助火箭構型的首次飛行[10]。

2024年4月25日，航太科技集團在武漢發布了長征八號系列運載火箭新構型，新構型命名為長征八號甲運載火箭[11]。