Пе-8 - опытный самолет-носитель, предназначенный для отработки аэродинамической компоновки корпусов атомных бомб. При создании первой отечественной атомной бомбы РДС-1 проводились испытания нескольких вариантов корпусов бомб. При высотном бомбометании габаритно-весовых макетов с бомбардировщика Пе-8 исследовались баллистические характеристики и устойчивость бомбы на траектории. По результатам испытаний конструкция корпусов, разработанная в КБ-47, была признана неудовлетворительной и 22 изготовленных корпуса были уничтожены. К дальнейшей реализации была принята конструкция корпусов бомб, разработанная в КБ-11 (головной разработчик заряда бомбы), которая обеспечивала не только требуемые условия по размещению боевого заряда, приборного комплекса, но и устойчивый полет бомбы с момента отделения от самолета-носителя.