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Dans les années 1980, le Pentagone s’inquiétait des possibles mouvements de véhicules et blindés soviétiques dans le cadre d’un engagement en Europe Centrale. Il demanda à l’US Air Force de développer une plate-forme volante de détection radar et d’observation du champ de bataille. Ce fut Grumman Aerospace qui fut désigné pour étudier ce nouvel avion. Le contrat d’étude fut signé le 13 septembre 1985.
Le programme, nommé J-STARS (pour Joint-Surveillance Target Attack Radar System), fut élaboré à partir de l’avion de ligne quadriréacteur Boeing 707-300. Deux avions de ce type furent rétrofités par Boeing. Le quadriréacteur était déjà connu des pilotes de l’US Air Force pour être la base des ravitailleurs KC-135, des avions-espions RC-135, et des avions de veille radar E-3.
Le premier avion, désigné E-8A effectua son premier vol le 22 décembre 1988. Le J-STARS se différencie extérieurement du 707 par son radar à ouverture synthétique Norden AN/APY-3. Ce système permet d’observer clairement un segment de terrain équivalent à un million de km2 à une distance de 175 km. Les deux premiers E-8A furent déclarés opérationnels en septembre 1990 et immédiatement déployés en Arabie Saoudite.
Durant la Guerre du Golfe les Boeing E-8A furent chargés de suivre les mouvements des blindés irakiens le long de la frontière arabo-irakienne. Lors du déclenchement de l’opération Tempête du Desert les deux avions guidaient les hélicoptères de combats AH-64A de l’US Army et AH-1W des Marines.
Au lendemain de ce conflit éclair, l’utilité des E-8 J-STARS n’était plus à démontrer et le Pentagone passa commande pour vingt-deux nouveaux appareils désignés E-8B. Cette dernière version se distinguait de la précédente par les 4 réacteurs à double flux CFM-56 qui remplaçaient les anciens JT-3D. La priorité de l’US Air Force à ce moment précis étant la transformation des anciens KC-135 en KC-135R, les ravitailleurs en vol bénéficiaient du moteur franco-américain et non les avions radars. Il fut donc décidé de redésigner les nouveaux appareils en E-8C.
Les premiers E-8C et les deux E-8A furent déployés par l’US Air Force au Kosovo en 1999. Un de ces avions participa activement aux recherches du pilote du chasseur F-117A qui avait été abattu par les forces serbes. Les J-STARS conduisirent les appareils de la coalition alliée au dessus du territoire de la Fédération de Yougoslavie.
En 2002 les deux E-8A furent modifié en TE-8A d’entraînement et de transformation opérationnelle. Ces avions servent au sein du 93rd TRRS (pour TRaining Reconnaissance Squadron) de Warner Robbins AFB en Géorgie.
En 2002 toujours les E-8C furent déployés en Afghanistan pour couvrir les opérations alliés contre la régime taliban. Les E-8C participèrent notamment auprès des RC-135W de l’USAF, des Nimrod de reconnaissance de la Royal Air Force, et des Transall Gabriel de l’Armée de l’Air à la traque des communications par téléphone portable des terroristes d’Al Qaïda. Un E-8C repéra en juillet 2005 un groupe de soldats talibans qui tentaient de traversé la frontière vers le Pakistan. Les renseignements obtenus permirent aux forces spéciales d’interpeller une trentaine de combattants.
Les Boeing E-8C servent au sein du 12th et 16th ACCS (pour Airborne Command and Control Squadron) également basés à Warner Robbins AFB. Le dernier E-8C a été livré dans le courant de l’année 2007 à l’US Air Force. Le J-STARS n’a jamais été exporté.
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