Những nghiên cứu về A340 lần đầu tiên xuất hiện như là TA11 năm 1981, được in trong số tháng 11 của tạp chí Air International (cùng năm trưng bày A300 tại triển lãm hàng không Farnborough năm 1981). Các bản vẽ khái niệm của A320 (SA 9) và A330 (TA9[2][3][4][5]) cũng được xuất bản, cùng với tính toán hiệu suất ước lượng của Airbus Industrie.

Máy bay A340 được xuất xưởng tháng 6 năm 1987 như là một loại tầm xa bổ trợ cho loại tầm ngắn A320 và tầm trung A300. Vào thời điểm đó, máy bay Airbus 2 động cơ phản lực có nhiều bất lợi so với các máy bay như Boeing 747 bởi vì vấn đề ETOPS được chỉ rõ bởi các quy định lưu hành lúc đó và về sau này: máy bay 2 động cơ phải ở trong khoảng cách bay thích hợp gần sân bay trong vòng 60 phút. Hơn nữa, ETOPS hiện tại miễn trừ cho các máy bay thân rộng có số ghế từ 250 đến 300 ghế, như máy bay 3 động cơ là DC-10 và L-1011 đã sử dụng từ thập niên 1970.

A340 được thiết kế song song với loại 2 động cơ A330: cả hai đều có cùng cấu trúc cánh và thân máy bay, sử dụng hệ thống điều khiển điện tử hàng không và công nghệ cấu trúc hỗn hợp phát triển cho loại máy bay A320.

Cả A330 và A340 đều được lắp ráp trên cùng một dây chuyền sản xuất tại Toulouse-Blagnac, Pháp. Loại 4 động cơ A340 có khả năng bay trên những tuyến đường dài vượt đại dương. Bởi vì không bị vấn đề ETOPS, Virgin Atlantic Airways sử dụng khẩu hiệu "4 động cơ cho đường bay dài," trên phi đội A340 của hãng.

A340 ban đầu được thiết kế để sử dụng loại động cơ superfan (siêu quạt) mới của IAE (International Aero Engines) nhưng IAE quyết định ngưng phát triển loại động cơ đó. Do đó, động cơ CFM56-5C4 của hãng CFMI được sử dụng như là chọn lựa duy nhất, thay vì lựa chọn xen kẽ như người ta dự định trước đó. Các phiên bản tầm xa là A340-500 và A340-600 được trang bị động cơ Rolls-Royce Trent 500.

Khi A340 bay lần đầu tiên vào năm 1991, các kỹ sư để ý rằng cánh máy bay không đủ khỏe để mang các động cơ dưới cánh ở tốc độ bay bình thường mà không bị cong vênh và rung cánh. Để giảm điều này, một khối lồi ra dưới cánh gọi là plastron (yếm rùa) được gắn thêm vào để sửa chữa lại những vấn đề về khí động học xung quanh giá treo động cơ và gia tăng độ cứng. A340 được sửa lại bắt đầu bay thương mại vào năm 1993 với Lufthansa và Air France.

A340 có các chức năng kỹ thuật cao như hệ thống điều khiển bay hoàn toàn bằng kỹ thuật số (fly-by-wire). Nó cũng sử dụng hệ thống cần điều khiển joystick thay vì các cần điều khiển yoke như thông thường, với một joystick ở bên trái của phi công và một ở bên phải của phi công phụ. Buồng điều khiển của A340 rất giống buồng điều khiển của A320, và sử dụng chung hệ thống đánh giá phi công, đặc biệt với loại A330 có 2 động cơ. Điều này cho phép các phi hành đoàn của A330/A340 có thể bay A320 và ngược lại mà chỉ phải trải qua khóa huấn luyện phụ tối thiểu. Do đó tiết kiệm chi phí cho các hãng hàng không sử dụng cả hai dòng máy bay A330/A340 và A320. Buồng lái có các màn hình hiển thị CRT đối với A340-200 và A340-300, trong khi A340-500 và A340-600 có màn hình LCD. Một số cấu trúc hỗn hợp ban đầu cũng được sử dụng.

Với sự giới thiệu của các loại cải tiến của Boeing 777 như 777-200ER và đặc biệt là 777-300ER, doanh số của A340 bắt đầu giảm. Trong một vài năm gần đây 777 bán chạy hơn A340 với khác biệt lớn. Mặc dù động cơ GE90 trên 777-300ER tiêu tốn nhiều nhiên liệu hơn so với động cơ Trent 500, sử dụng chỉ 2 động cơ so với 4 động cơ Trent nghĩa là giá thành hoạt động ít hơn khoảng 8-10%.

Tháng 1 năm 2006, Airbus tuyên bố các dự án để phát triển một phiên bản cải tiến của A340, có tên gọi là A340E; với E viết tắt cho 'enhanced'. Airbus nói rằng loại A340 cải tiến sẽ tiêu tốn ít nhiên liệu hơn các A340 trước đây và là kiểu này sẽ cạnh tranh tốt hơn với Boeing 777. A340E-500HGW có thể đạt tầm bay 18.000 km (9.720 NM) - với động cơ Trent 1500 . Với loại máy bay này, hãng Qantas có thể phục vụ các chuyến bay thẳng đến Sydney từ London-Heathrow *. Tuy nhiên, vì những vấn đề sản xuất đối với A380 và những thách thức bên trong khác, chương A340E hiện đang dừng lại. Airbus thông báo họ sẽ sản xuất 127 chiếc A340 đến năm 2016, sau đó việc sản xuất sẽ ngừng.[6]