Der dritte meteorologische Satellit des Typs TIROS-​N gelangte am 28.03.1983 unter der Bezeichnung NOAA 8 bzw. NOAA-​E (NOAA-​B erreichte keinen stabilen Orbit) seine polare Umlaufbahn. Allerdings mit erheblichen Problemen. Der Start war mit einer Atlas-​E mit Star-​37 S-​ISS Kickstufe von der Vandenberg AFB erfolgt und schien zunächst auch ohne Zwischenfälle verlaufen zu sein. Als der Satellit aber nach einem Erdumlauf wieder Kalifornien überflog, rotierte der Satellit „wie ein Propeller“. Schließlich konnte NOAA 8 aber am 18.04.1983 unter Kontrolle gebracht werden. NOAA 8 war nach den vorangegangenen experimentellen Missionen von NOAA 6 und NOAA 7 das erste operative Exemplar der Baureihe. Die Satelliten trugen nun die Typenbezeichnung Advanced TIROS-​N (ATN). NOAA 8 verfügte über das Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) zur Gewinnung hochauflösender Temperaturverteilungskarten und den TIROS Operational Vertical Sounder (TOVS), mit dem Temperaturprofile der Atmosphäre gewonnen werden konnten. Dazu kamen zahlreiche kleinere Instrumente — HIRS/2 (High Resolution Infrared Radiation Sounder), MSU (Microwave Sounder Unit), SSU (Stratospheric Sounder Unit), SEM (Stratospheric Sounder Unit) und DCS (Stratospheric Sounder Unit) — und als Neuerung eine 406 MHz SARSAT Nutzlast zur Lokalisierung von Personen in Notsituationen. Zur Aufnahme der umfangreicheren Sensornutzlast und einer dritten Pufferbatterie war das Equipment Support Module (ESM) der ATN Satelliten um 48 cm verlängert worden. Nach vierzehn Monaten fielen bei NOAA 8 am 12.07.1984 die Redundant Crystal Oscillators (RXO) und damit der wichtige Zeitgeber des Satelliten aus. Das bewirkte u.a. eine „Desynchronisierung“ der Gyroskope, worauf NOAA 8 ins Taumeln geriet. Ab Mai 1985 funktionierte immerhin das Backup-​System wieder, so daß die NOAA den Satelliten am 01.07.1985 wieder in den aktiven Dienst übernahm. Am 30.12.1985 mußte der Satellit aber schließlich aufgegeben werden, nachdem eine Pufferbatterie des Satelliten infolge einer Überhitzung des Satelliten explodiert war. Immerhin konnte am 07.01.1986 sogar wieder eine stabile Kommunikation zu NOAA 8 aufgebaut werden. Angesichts der strukturellen Schäden, des Verlusts der Pufferbatterie und der immer wiederkehrenden RXO Ausfälle nutzte man die Gelegenheit, den Satelliten bestmöglich zu passivieren, bevor der Kontakt endgültig eingestellt wurde. Bis Januar 1987 versuchte die NOAA die entstandene Lücke bestmöglich mit Daten des eigentlich schon abgeschriebenen NOAA 6 zu füllen.