L'A340-200, équipé de 4 réacteurs CFM-5C4, est le plus petit modèle de la série A340. Il dispose d'une capacité typique de 239 passagers mais peut transporter jusqu'à 300 personnes en configuration dense ou charter. Son autonomie est de 14 800 km et peut atteindre 1032 km/h (vitesse maximale). Cette version n'a pas trouvé sa place sur le marché et n'est plus en production. Le dernier des 28 exemplaires construits a été livré au gouvernement du Brunei en novembre 1998.

L'Airbus A340-300 est le premier appareil de la série des A340. Il a volé pour la première fois le 25 octobre 1991 à Toulouse et fut certifié pour voler en Europe en décembre 1992. Il reçut la certification américaine le 27 mai 1993. Lufthansa, qui avant commandé quinze appareils dès le lancement du projet en juin 1987 fut la première compagnie à être livrée le 2 février 1993. Cet avion entra en service commercial en mars 1993 sous les couleurs de la Lufthansa et d'Air France.

En configuration typique, cet appareil peut emporter jusqu'à 295 passagers (12 en première, 42 en classe affaires et 241 en économique) sur 13 350 km. Mais des aménagements de la cabine permettent de monter jusqu'à 440 passagers en configuration dense ou charter. L'A340-300 a la même longueur de fuselage que l'Airbus A330-300.

En 1999, Airbus a lancé un programme d'amélioration des ses A340-300. Le constructeur s'est concentré sur 250 points précis de l'appareil pour en améliorer la fiabilité.

C'est ainsi qu'a été lancé l'A340-300E (Enhanced) doté de nouveaux réacteurs CFM56-5C4 avec une poussée accrue de 151 kN et dont le coût de maintenance est très réduit.

Parmi les autres améliorations figurent l'intégration d'écrans à cristaux liquides dans le poste de pilotage et un nouvel aménagement intérieur de la cabine, qui procure plus d'espace pour chaque passager. Le premier A340-300E a été livré à Singapore Airlines en avril 1996.

L'Airbus A340-500 est un avion très-long courrier. Jusqu'à la mise sur le marché du Boeing 777-200LR Worldliner début 2006, c'était l'appareil qui avait le plus long rayon d'action. Il peut transporter 313 passagers en configuration 3 classes sur plus de 16 000 km.