Восьмичасовый, восьмичасовой или восьми часовой? Как правильно?

Это сложное прилагательное, в состав которого входит числительное "восемь", а такие сложные прилагательные пишутся в одно слово, причем числительное употребляется в форме родительного падежа.

Окончание числительного при этом играет роль соединительного элемента. И такие элементы называются интерфиксами.

Восьмичасовой перелёт утомил всех, а особенно бабушку, поэтому в этот день никуда не пошли, а просто отдыхали в гостинице.

Точно в такой же форме (форме родительного падежа) используются все остальные числительные в составе сложных прилагательных, кроме числительных "девяносто" и "сто" "тысяча", например:

девятичасовой автобус, пятнадцатичасовой простой, пятидесятилетний юбилей, но девяностолетний.