Zehn Jahre nach den ersten Studien (TA9 / A330 und TA11 / A340) und vier Jahre nach dem Start des kombinierten Airbus-Programms A330/A340 erfolgte am 25. Oktober 1991, vor 25 Jahren, der Erstflug eines A340-300 in Toulouse. Der erste A330-300 startete am 2. November 1992. Voran gegangen war eine zweijährige Flugerprobung mit sechs Prototypen des Modells A340 in 2.000 Flugstunden. Das Geniale war damals, dass der A340 (vier Motoren) und der A330 (zwei Motoren) auf der gleichen Plattform basierten, ein modernes, kompatibles Cockpit mit Fly-by-wire-Steuerung erhielten und Verbundwerkstoffe zum Einsatz kamen. Es kam in diesem Zusammenhang allerdings zu Verstimmungen mit den US-Flugzeugherstellern, weil Großbritannien, Frankreich und Deutschland diese Entwicklung mit rund 4 Milliarden Euro unterstützt hatten. Die europäische Zulassung für den A340 erfolgte am 22. Dezember 1992, die der FAA am 27. Mai 1993.

Den Einsatz des geplanten IAE Superfan V2500 Triebwerks konnte Airbus wegen mangelnder Serienreife und Einstellung der Entwicklung nicht umsetzen. Daher wurde ersatzweise das bewährte Triebwerk CFM56 montiert. Dieser Wechsel musste mit einer Verstärkung der Tragflächen und der Anbringung von Winglets kompensiert werden.

Der A340-300 konnte als Basismodell 295 Passagiere bis zu 13.200 Kilometer weit befördern, der etwas kleinere A340-200 hatte mit max. 262 Passagieren eine Reichweite von 14.400 Kilometer. Der A330 war für max. 335 Passagiere ausgelegt. Gleich zu Beginn lagen von den Erstkunden Lufthansa, Air France und Northwest Airlines 130 (89 A340 und 41 A330) Bestellungen vor. Lufthansa bestellte insgesamt 59 Flugzeuge des Typs A340.

Die Entwicklung einer Stretch-Version A340-400 wurde nicht umgesetzt. Dafür gab es in späteren Jahren eine reichweitengesteigerte A340-500 und eine deutliche größere Version A340-600, die beide mit Rolls Royce Triebwerken Trent 500 ausgestattet wurden.

Aufgrund mehrerer Ursachen und dem Erfolg konkurrierender Modelle der US-Hersteller beendete Airbus 2012 mit insgesamt 377 Flugzeugen (246 A340-200/300 und 131 A340-500/600) diese Produktionsära. Zuletzt wurden 22, allerdings gebrauchte Flugzeuge an den Iran verkauft. Insgesamt waren 2016 noch 295 Maschinen in Betrieb. Der Nachfolger für diese ausgelaufene Modellreihe ist der zweistrahlige A350 XWB, auch als Konkurrenz zur B787.

Das zweimotorige Schwestermodell A330 erfreut sich weiterer, großer Beliebtheit. Bis zum April 2016 gab es für die verschiedenen Varianten 1634 Bestellungen und 1279 Auslieferungen; davon sind 1253 in Betrieb. Mittelfristig soll aber dieser Typ auch durch den A350 ersetzt werden.