Автоматическая станция "Венера-8" по целям и задачам полета практически полностью повторяла станцию "Венера-7". По результатам полета станции "Венера-7" была скорректирована модель атмосферы Венеры, что позволило проектировать спускаемый аппарат "Венеры-72" под реальные условия с небольшим запасом. Вместо расчетного давления 150 атмосфер было принято 105 атмосфер, а вместо 540° - 493°С. Снижение максимальных значений температуры и давления атмосферы Венеры позволило уменьшить толщину стенки приборного отсека СА станции "Венера-8" по сравнению с "Венерой-7".

В нижней части отсека толщина стенки была уменьшена с 25 до 12 мм, в верхней - с 8,7 до 5,7 мм, что дало возможность снизить вес спускаемого аппарата на 38,5 кг.
Для улучшения теплового режима оборудования на внутренней стороне титанового корпуса спускаемого аппарата были установлены бериллиевые оболочки - аккумуляторы тепла, а в узлах крепления рамы к корпусу приборного отсека были введены стеклотекстолитовые прокладки. 

Поскольку после посадки СА "Венеры-7" наблюдались сильные колебания сигнала, вызванные отсутствием фиксации СА на поверхности и относительно узкой диаграммой направленности антенны (±45°), а посадка на освещенную сторону вызывает трудности с радиосвязью (угол между направлением на Землю и местной вертикалью составит 30-50°), была доработана антенно-фидерная система. Основная спиральная антенна работала только на участке снижения, а после посадки из спускаемого аппарата "выбрасывалась" дополнительная антенна. Корпус этой антенны был изготовлен в виде плоской шайбы с четырьмя складывающимися лепестками, так что одной из своих плоских сторон он должен лежать на поверхности Венеры. Это должно было обеспечить достаточно хорошую ориентацию воронкообразной диаграммы направленности антенны относительно местной вертикали. После посадки она выбрасывается из парашютного отсека. Лепестки открываются и не позволяют антенне стать на ребро. Торцы диска являются излучателями, а установленный внутри него гравитационный переключатель после фиксации антенны включает на излучение верхнюю сторону.

С целью определения освещенности поверхности планеты, необходимой для проведения фотосъемки поверхности планеты на спускаемых аппаратах следующего поколения, комплекс научной аппаратуры спускаемого аппарата был дополнен фотометром ИОВ 72.

С учетом новых задач изменилась баллистическая схема полета станции "Венера-8". В отличие от станций "Венера-4, 5, 6, 7" спускаемый аппарат должен был совершить посадку на дневную сторону планеты. Орбитальный аппарат станции "Венера-8" остался без изменений.

• гамма-спектрометр ГС-4 для определения типа поверхностных пород планеты;
• ИАВ-72 для измерения содержания аммиака в атмосфере;
• фотометр ИОВ-72 для определения освещенности на поверхности планеты;
• прибор ДОУ-1М для измерения максимального ускорения на участке торможения СА;
• комплект ИТД для определения температуры и давления атмосферы.