Осенью 1940 года конструкторы Arado приступили к работе над проектом разведывательного самолёта средней дальности под новые реактивные двигатели. В начале 1941 года проект E-370 был одобрен RLM и самолёт получил обозначение Ar-234. 15 июня 1943 года первый Ar-234V-1 поднялся в воздух. За ним последовал ряд опытных самолётов, V-5 планировался как прототип серийного Ar-234A, но предпочтение было отдано Ar-234B, оснащенному колёсным шасси. Первый прототип серии B полетел 10 марта 1944 года, а через два месяца в воздух поднялся и первый серийный Ar-234B-0. Серия B производилась в двух вариантах: разведывательный B-1, отличавшийся от B-0 наличием автопилота и бомбардировочный B-2, хотя по составу оборудования самолёты модификации B-2 могли заметно отличаться.

Существовал вариант Ar-234C, на который устанавливалось четыре двигателя. Первый прототип серии C полетел 1 февраля 1944 года. Планировалось серийное производство следующих версий: разведчики C-1, C-2, C-4, многоцелевой C-3, бомбардировщики C-5 и C-8, дальний разведчик C-6, ночной истребитель C-7. Всего было построено 10 опытных самолётов серии C, но ни один не поступил в строевые части. На безе Ar-234 велись многочисленные экспериментальные работы, как-то были созданы самолёты с ламинарным профилем крыла, проводились опыты с буксировкой ракет, разрабатывались двухместные разведчик и бомбардировщик Ar-234D-1 и Ar-234D-2, велись работы над серией P - с удлинённой носовой частью и локатором сантиметрового диапазона.

Ar-234 был передовой конструкцией, но тяжёлое положение Германии в войне не позволило ему сыграть заметной роли в боевых действиях.