“探测器”系列的最后一次飞行出人意料的在“探测器”-7升空后一年之后进行，尽管“探测器”-8与“探测器”-7的返回方式不同(采用了第三种方式返回大气层),但其飞行显然是“探测器”计划的“事后思考”。可以肯定，即使苏联曾有绕月飞行计划，这时由于在研制重型运载火箭上的失败，以及美国“阿波罗”计划的成功，使苏联的载人月球业已终止。所以这次迟到飞行所用的探测器，很可能是当作出“探测器”计划终止决定时(可能是1969年后期)已经完成研制的硬件。
“探测器”-8在1970年10月12日发射升空,运载火箭首先把它送入223×202千米、倾角51.5度的地球轨道。在尚未完成绕地一周时上面级点火，将“探测器”-8送入绕过月球的大椭圆轨道。苏联公开了“探测器”-8的任务以及返回地球的时间。12月21日，在距离地球65,000千米处，“探测器”-8拍摄了地球照片，第二天进行了轨道修正，10月24日“探测器”-8绕过月球，其距离月球最近的距离是1,100千米，然后开始返回地球的旅程。
与“探测器”-5从南极上空经过并以弹道方式进入大气层、“探测器”-6和“探测器”-7利用空气动力学进行控制跳跃式进入大气层均不同，“探测器”-8在北极上空采用弹道方式进入大气层。这使苏联的地面人员在实际再入时可以更方便地进行控制。然而，使用这种再入方式排除了在苏联本土进行回收的可能性。“探测器”-8于莫斯科时间1970年10月27日返回舱进入大气层，溅落在印度洋。尽管落入印度洋是在夜晚，但苏联很快就完成了回收任务，返回舱先运送到印度孟买，再由飞机送回苏联。 （编辑：张广平）
