8x8 MIMO, często określany jako 8T8R, wykorzystuje osiem anten do ustanowienia do ośmiu strumieni danych z urządzeniem odbiorczym. W porównaniu ze zwykłymi sieciami z pojedynczą anteną (SISO) 8x8 oferuje teoretycznie wzrost przepustowości nawet o 800%, chociaż w praktyce jest to znacznie mniej.

Po ustanowieniu ośmiu strumieni przestrzennych ładunek danych jest dzielony na wszystkie osiem anten i przesyłany w tym samym paśmie częstotliwości. W przeciwieństwie do tradycyjnych konfiguracji elementów anteny 2x2 MIMO, 8x8 MIMO nie wykorzystuje ośmiu niezależnych polaryzacji, zamiast tego łączy elementy o podwójnej polaryzacji z separacją przestrzenną. Projektowanie anten 8x8 MIMO wymaga intensywnej symulacji komputerowej, aby zapewnić wystarczająco niskie korelacje obwiedni i izolację między portami.

Pomiary terenowe przeprowadzone przez firmę Ericsson w 2012 roku wykazały, że 8x8 MIMO może skutecznie podwoić przepustowość sieci 4x4 MIMO, pod warunkiem, że stacja bazowa była dobrze odizolowana od zakłóceń współkanałowych, a środowisko propagacji zapewniało bogate rozproszenie do obsługi wielu ścieżek. Pomimo swojej wydajności sieci 8x8 MIMO nie są powszechne ze względu na mały ekosystem UE kompatybilny z 8x8. Zamiast tego operatorzy sieci komórkowych zdecydowali się przeskoczyć 8x8 i wdrożyć Massive MIMO, który zapewnia wzrost przepustowości dla zwykłych urządzeń MIMO 2x2 i 4x4 oraz znaczny wzrost dla urządzeń obsługujących TM9 i nowsze.