1987年4月空中客车工业公司决定A330和A340两个型号作为一个计划同时进行。其概念为一个基本的机身有相同的机体横截面，以4台发动机作为动力装置，可以提供6种不同的构型覆盖从250座至475座从地区航线到超远程航线，提高不同航线间的通用性。双发客机A330在地区航线到双发延程飞行的延程航线均可带来最收益且低运营成本，而四发的A340在远程和超远程航线上提供多种功能。

A340在1988年开始研发，采用的先进材料、系统和航空电子设备使空中客车公司保持了技术和创新性方面的领先地位。这两种机型也保留了空中客车A300/A310系列机型的机身截面设计。同时借鉴空中客车A320先进的航空电子技术。设计A340时，与双发动机的A330一同开发。A330和A340两种机型有很大的共同性，有85%的零部件可以互相通用，采用相似的机身结构，只是长度不同，驾驶舱、机翼、尾翼、起落架及各种系统都相同，这样可以降低研制费用。A330和A340两个型号的研制费共计25亿美元（1986年币值）。

A340最初计划采用由IAE（International Aero Engines，国际航空发动机公司）研制的超级涡轮风扇（Super Fan）发动机。IAE后来停止有关的开发，空中客车A340遂改用CFM56-5C发动机。

1991年，当A340首飞后，工程人员发现一个潜在的重要缺陷：机翼的强度不足，在高速巡航的情况下，搭载外侧发动机会导致机翼弯曲与摆动。

根据首飞问题，研发人员指定了新的解决方案，解决方案是在翼下加上一个龟甲型的隆起结构，以改善发动机吊架附近的气流。改良后的A340于1993年投入使用。

2006年1月，空中巴士宣布开发A340的增强型号—A340E（Enhanced）。由于波音777远程型号的出现，再加上不断上升的燃油价格，令双发动机无论在营运成本与经济性方面，均比四发动机的A340为优，与波音777相比，A340是四台发动机，越洋飞机可靠性较好，但由于发动机性能日益提高，已无明显优越性。由于新型发动机的故障率极低（这可以从双发动机飞机的ETOPS认证看到），再加上更高的动力输出，除非是超大型飞机，例如空中客车A380或者是波音747，否则四发动机好像并无必要。航空公司开始倾向波音777。A340的销售因而变得惨淡。

波音777的销售向好，而A340的订单则逐年下降。2005年，波音已取得154架777的订单，但空中客车的A340就只售出15架。空中客车宣称，A340E的燃料消耗，会比早期的A340有所改善，以便更有效地与波音777竞争。

2011年11月10日，空客的第三季度报告正式宣布A340停产，它的继任型号将会是是A350。A340共获得48家客户的379架订单，包括246架A340-200/300，34架A340-500和97架A340-600。四发的A340覆盖240-359座级市场，其中A340-600是空客飞机家族中最长的一款。在中国，共有19架A340分别服役于东航、国航和海航。就在波音777-300ER飞机拿到了市值260亿美元订单，创造了波音史上最大单笔订单纪录的时候。空客中国2011年11月14日在其官方微博中宣布，将停止制造A340型远程客机，A350型客机首批交货推迟6个月。

A340驾驶舱为双人驾驶，是由A320先进驾驶舱发展而来，采用侧杆操纵，主仪表板上有6个彩色多功能显示器，所有性能数据均为数字化显示。除了装有飞行管理系统和电子飞行仪表系统外，还增加了飞机重心管理系统。空客A-340装备了全数字化电传操纵飞行控制系统（fly-by-wire），驾驶舱的核心技术是空中客车率先使用的电传操纵系统。它的数字电子飞行控制在提高操纵性和稳定性的同时还降低了驾驶员的工作负荷。A340的侧握驾驶杆——取代了传统的在民航客机上使用了几十年的安装在中间的操纵杆——为电传操纵系统提供了适宜的控制输入，为飞行机组创造了一个开放的、整洁的驾驶舱环境。

飞机整体采用一些复合物料制成的基本结构。A340的机翼为计算机控制的，计算机根据飞行时所处的高度和速度，以及载荷情况，操纵飞机后缘襟翼来获得最佳翼型。这种自动变弯度翼型可提高飞机气动效率、减小阻力、还可以缓解机翼所承受载荷而减小机翼结构重量，翼尖加装翼梢小翼。A340的升阻比比A300高40%。机身和尾翼采用了大量铝锂合金和复合材料，尾翼、各操纵面、整流包皮、客舱地板均由复合材料制造。A340主起落架为四轮小车式，前起落架为双轮式。在机身中部中线位置增加一个双轮辅助起落架装置。

A340动力装置所选用的发动机有CFM56、和PW4000。发动机压缩比更高，加大了进气道和进气量，提高了发动机推力，降低了燃油消耗。空中客车A340系列飞机通过技术削减飞机维护成本，降低了飞机的重量并减少了燃油成本。该飞机配备四台发动机的布局可使航空公司有能力灵活制定远程和超远程航线计划，用以补充已有的飞机系列。A340作为一款四发远程飞机不受双发延程飞行（ETOPS）的限制，包括当时最新的宽体远程飞机－－波音767，由于必须尽可能靠近紧急转飞用机场，以应付其中一具发动机故障时的情况；四发动机的波音747则没有类似的问题。空中客车将A340设计成四发动机飞机，就是为了研发一款不受ETOPS限制的新一代飞机。1990年代，空中客车相信四发动机飞机，具有较大的安全程度，在有一具发动机故障的情况下，会比双发动机的波音777更为优越。配备四台发动机还可使A340飞机不受海洋、山区、沙漠和极地等极端偏远地区地形的影响，而双发延程飞行（ETOPS）限制却制约着双发飞机远程航线的运营（由于A340并不受ETOPS约束，维珍航空在宣传其A340机队时，曾用一句口号“4 Engines 4 Long Haul”）。

空中客车A340-200在三级客舱布局共261名乘客的情况下，航程可达7,450海里（13,000公里）；在239座位的布局下，其续航距离更可达8,000海里（14,800公里）。-200型机身较A340-300型短，4台CFM56-5C发动机。A340-200于1992年4月1日首次飞行，1993年2月2日开始交付德国汉莎航空公司投入运营。

空中客车A340-300在单客舱布局共595名乘客的情况下，航程可超过6,708海里（12,400公里）。这是-300型最初的型号，于1991年10月25日作首次飞行，并于1993年3月交付苏联民航及达美航空投入使用。4台CFM56-5C发动机，与-200型使用的相似。

A340-300经常被飞友们戏称为5APU（因为单台CFM56-5C发动机推力过小，且体积较小。所以被称为是APU。4台引擎+1台APU=5APU）注：APU只有微乎其微的推力，就像家用风扇。实际上A340-300是只有一台APU。由于发动机推力的问题，其爬升速度显得不尽人意。

A340-313X是A340的较高总重量型号，于1996年4月首次交付新加坡航空。A340-313E的最大起飞重量(MTOW)为271公吨至275公吨，载客量295名乘客的情况下，其航程介于7,100海里至7,300海里（13,100公里至13,500公里），采用4台推力分别达151千牛顿的CFM56-5C4s发动机。A340-313E于2003年首次交付瑞士国际航空。

A340-400型延长航程型，研制不久后即放弃。A340-400曾计划采用了许多现代化技术，如电传操纵和多功能座舱显示装置，由于采用先进机翼、高效率发动机及大量的复合材料，减轻了飞机的重量，飞机每座公里油耗和每座直接使用成本都有较大下降。但空中客车公司后来把上述技术用在了-500型上。

空中客车A340-500与A340-300比较有以下分别：

1、机身加长3.3米，较大的机翼面积，较小的垂直控制面，较大的水平控制面；

2、大幅增加的运载燃油量（比-300型多出近50%）；

3、-500/-600型的机身底部及垂直控制面上附设摄录机，滑行时让机飞行员易控制飞机。

A340-500型开始首次商业飞行时为续航距离最长的商业民航客机（KC-10空中加油机为历史上续航距离最长的飞机），直至2006年初才被波音777-200LRWorldliner所取代。采用4台推力分别达236千牛顿的Trent 556发动机。A340-500能在运载313名乘客的情况下飞越超过8,650海里（16,000公里）。可开辟扩展距离目的地更远的不经停航线。新加坡航空使用此型号营运不停站来往美国新泽西洲纽瓦克及新加坡间的航线，全程需时18小时，乃全球最长的不停站商业航线，这是因航空公司减少了载客及载货量，以及增设额外燃油。据说A340-500甚至能不停站由英国伦敦飞往澳洲佩思。A340-500于2002年2月11日首飞，2002年12月3日交付阿联酋航空。

A340-500HGW (High Gross Weight，中译:较高总重量) 为一款续航距离达9,000海里（16,700公里）及最大起飞重量为380公吨的型号，是A340客机系列中航程最远的型号，以伦敦为中心能飞行到大洋洲。-500HGW将会使用经强化的-600HGW机身及加大其燃油运载量。

空中客车A340-600的机身比-300型延长超过10米，A340-600为历史上机身最长的民航客机，比波音747-400长4米，甚至比空中客车公司的新型超大型远程宽体客机A380长2.3米，因此A340-600有着“法式大长棍”这一美称。采用4台推力达249千牛顿的Trent 556发动机，机身中央底部亦有一组由4个机轮组成的主起落架，用来承受增加了的最大起飞重量(MTOW)。起初7架已交付的A340-600的机翼过重，新的飞机已修正，这些机翼超重的飞机后来以较低的价钱售予国泰航空及西班牙国家航空(Iberia)。

A340-600设计为与早期的波音747竞争，A340-600能在3级客舱布局共380名乘客（2级客舱布局:419名）的情况下飞越超过7,500海里（13,900公里），A340-600由遄达500型涡轮风扇发动机为动力，这种一共有20个隔框(超过A340-300)的A340超长型飞机的载客能力与波音747的载客量相近，但底舱的货盘装运能力是747的两倍。而平均旅程及座位成本比波音747低。A340-600的波音同类型客机为波音777-300ER。

空中客车A340-600的"Higher Gross Weight"型号，命名为A340-600HGW。其最大起飞重量(MTOW)达380公吨，续航能力达7,900海里（14,600公里）。-600HGW型能达到以上性能是因有经强化的结构，增加了的燃油运载量，采用Trent 560发动机取代原本的Trent 556，每台提供额外4000磅力的推力，及新的制造技术如激光束焊接。第一架A340-600HGW于2005年11月18日首次试飞，于2006年底交付卡塔尔航空。

空中客车公司之前曾发布警告消息表示，部份A340-600型飞机因中前部设计不当而过重，可能对飞行安全造成威胁。空中客车指出过重的原因可能是头等舱位安装了沉重的家具和娱乐系统，导致飞机飞行时机头下倾，这不但不符合空气动力学原理，并可能为乘客和机组人员带来危险，而且飞机再飞行时，前低后高也会增加机翼阻力，进而影响耗油量。而空中客车的解决方案是在飞机前部货舱减少装5吨货物。