研制试飞
1940年年末，阿拉多飞机公司首席空气动力学专家吕迪格·科辛获得了BMW和容克斯公司正在开发的喷气发动机的一些细节情况。几乎就在同一时间，帝国航空部要求阿拉多公司研制一种喷气侦察机，项目代号E370.
由于新飞机的预计产量只有50架，再加上对喷气发动机信心不足，阿拉多技术总监瓦尔特·布卢姆对其缺乏兴趣，导致E370的进展缓慢。直到1941年9月科辛设计组才向航空部提交了第一个定案——E370/IV，该方案采用了常规气动设计，飞机为上单翼布局，机身修长，飞行员坐在机头前端的透明座舱内。E370身上最不寻常的设计当属起落架，飞机本身没有机轮，起飞时被置于一部三轮滑车上，升空后滑车在半空中被抛下，飞机依靠自身的滑撬降落。这种起落方式可以有效减小飞机的重量，还能增加飞机的载油量，但使用起来非常的麻烦。E370打算安装2台BMWP3302型涡轮喷气发动机（就是后来的BMW003发动机），发动机装在左右翼下的吊舱内，最大预计速度为805公里/小时。由于BMWP3302在开发中遇到严重的技术问题，根本无法按时交付，阿拉多在1941年末对E370进行了重新设计，以安装容克斯Jumo004和戴姆勒-奔驰ZTL5000型发动机。重新设计后的E370尺寸变大，机翼油箱被挪到机身内部。设计人员曾考虑在机腹中线纵向安装9组可以收放的小机轮（此设计出现在该公司的Ar232运输机上），滑撬装在发动机吊舱下方，但这个设想未能成为现实。
1942年2月4日，德国空军军备生产主管艾哈德·米尔契元帅访问了位于勃兰登堡的阿拉多工厂，他在这里见到了修改后的E370设计方案，这时E370的最大预计速度为830公里/小时，最大航程2，000公里，米尔契对很该机感兴趣。不久后的1942年4月，帝国航空部技术处正式批准阿拉多公司制造6架E370的原型机，并授予其Ar234A的正式编号。
在1942年剩下的时间里，阿拉多对Ar234设计进行大量风洞测试工作，并完成了细节设计。1942年12月28日，航空部将Ar234的原型机采购数量从6架增加到20架，其中V1-V7装两台Jumo004，它们应在1943年11月底前完工；应在1944年1月完工的V8装4台BMW003发动机；V9-V10（计划在1944年2——6月完成）装2台BMW003；V15-V20（预计在1944年6——10月完工）装4台BMW003.
1942年年底，阿拉多在勃兰登堡的工厂开工制造Ar234的第一架原型机即Ar234V1，但因容克斯在发动机研制进度上出现延误，阿拉多公司直到次年2月才获得首批Jumo004A-0发动机。1943年7月18日，Ar234V1被分解空运至赖衲，飞机重新组装好以后，Ar234V1在赖衲进行了一系列静态和地面滑行测试，滑行测试证明使用滑跑小车的起飞方式完全可行。7月30日晚上8点10分，阿拉多公司首席试飞员泽勒驾驶Ar234V1完成了首飞，试飞持续了14分钟，起飞滑车在600米高度被抛下，但降落伞同减震器缠绕到一起而未能打开，起飞滑车被摔坏。
第二次试飞在8月10日进行，泽勒将飞机的速度提高到650公里/小时，并证明该机拥有出色的操纵性。但起飞小车再次在释放后坠毁，设计人员决定放弃在半空释放滑车的回收方式，滑车将在升空时同飞机脱离。在8月9日的第三次试飞中，由于泽勒在降落时操作失误，Ar234V1严重受损，不得不从此告别蓝天。
一个月后，Ar234第二架原型机Ar234V2在9月13日完成首飞，在随后的10天内V2又进行了3次试飞。9月29日，Ar234V3由泽勒驾驶完成首飞，V3的主要改进之处是配备了增压座舱和弹射座椅。1943年10月1日，泽勒再次驾驶V2试飞时发生了机毁人亡的惨剧，飞机坠毁前泽勒曾向地面报告称，仪表失灵、飞机无法控制。事后调查认为，造成事故的主要原因是左侧发动机在飞行中起火，将机翼前缘的操纵拉索烧毁，造成飞机无法控制，最终导致悲剧的发生。泽勒死后，又有两名试飞员加入到Ar234原型机的试飞工作中来，这两人是瓦尔特·科勒格尔和乌伯·扬森。扬森于1943年11月26日驾驶Ar234V4完成首飞，12月22日，Ar234V5也加入到试飞行列中来。同前4架原型机不同的是，V5将动力装置换为Jumo004B型，它使用的起飞滑车也有所改进。最后一架A型机是1944年6月22日首飞的V7，它在后机身处安装2台航空相机。
技术改进
早在首架Ar234A原型机完工前，航空部技术处就对其独特的起降方式的实用性心存疑虑。采用这种起降方式后，飞机在着陆后，需要花费20分钟才能被重新放置到起飞滑车上，在此期间飞机将毫无地面地动能力，一旦遭遇敌机攻击，就只有挨打的份了。因此航空部于1943年1月要求阿拉多研究在Ar234上使用常规起落架的可行性。
为满足航空部的要求，阿拉多技术部发起了代号E371的开发项目。工程师们将Ar234A的机身宽度增加少许，以安装主起落架舱。为腾出空间容纳主机轮，机身中部的油箱被取消，由此而造成的载油量的减少通过加大机身前后油箱的容量弥补。随着机身的加宽，飞机的翼展也增加了21厘米。E371方案提交后，航空部于1943年2月9日批准制造两袈原型机用于试验，它们后来的最终发展成B型机。由于轰炸机部队对Ar234也很感兴趣，阿拉多对E371的设计也做了相应的修改，使其可在机身下方挂载炸弹。
Ar234V9是第一架安装可收放前三点式起落架的原型机，该机于1944年3月12日完成首飞，除改用传统起落架外，V9还配备了增压座舱。V10于当年4月加入测试行列，它装备了RF2C型后视潜望镜。在随后的几个月里，2架B型的原型机进行多次试飞，截止5月13日，V9已经进行了50次试飞，其中在4月17日的试飞中，V9在机腹下挂载一枚1，000公斤炸弹，三天后的试飞中，V9在发动机吊舱和机身下各挂载1枚500公斤炸弹。5月9日，V9和V10两机首次进行了编队远程飞行。B型的第三架原型机是V11，它于5月10日完成首飞。6月10日，Ar234V10飞往拉茨机场，该机场属于李希林试飞中心，Ar234B的大部分服役测试工作都将在此进行。在随后的三天里，试飞员埃海姆驾驶V10向施佩尔和米尔契作了演示飞行，在飞行中，埃海姆曾在一次低空通场中，将V10加速到820公里/小时，给在场观看的米尔契留下了深刻的印象。
首批10架Ar234B于1944年8月10日交付空军，它们中的大部分被送往李希林接受测试。阿拉多起初打算生产两种型号的B型机：B-1侦察机和B-2轰炸机，但最后只有后者才投入量产。B-1装两台相机，发动机吊舱下方可挂载一个300升的副油箱；B-2型的最大载弹量为1，500公斤（须减少燃料的携载量）。所有的侦察机型均是在B-2型机上加装改装套件而来。两种机型都曾计划配备两门MG151型20毫米后射机炮，但最后并未安装。1945年春季，Ar234B-2在生产了220架后停产，被更先进的Ar234C-3取代。
1943年夏季，阿拉多开始考虑为Ar234换装四台BMW003发动机，新机编号Ar234C。在设计阶段，设计师们提出了两种发动机布置方式，一种是两台发动机为一组挂装在原先安装Jumo004的位置；另一种是将四台发动机独立安装，即内侧两台发动机的位置不变，剩下两台装在以前安装起飞助推火箭的位置。为了确定何种发动机布局更为优越，阿拉多决定制造两袈原型机进行对比测试。率先完工的Ar234V8采用了两台发动机为一组的布局，它于1944年2月4日完成首飞，是世界上首架四发喷气机。由于BMW发动机的可靠性甚差，V8的试飞工作受到了很大影响。到当年4月17日，V8仅完成了75小时的试飞。稍后完工的Ar234V6的情况也好不到那里去。4月25日完成首飞的V6采用了四台发动机独立安装的布局，在6月1日的第6次试飞中，V6的四台发动机在空中居然全部熄火，试飞员杨森被迫驾机在连接托尔高和埃里森贝格的铁路上迫降。这次试飞后，两袈原型机全部停飞，根据两机在此前的一系列的试飞中的表现，阿拉多决定采用两台发动机并为一组的布局。
9月6日，四发Ar234的第三架原型机Ar234V13进行了首飞，该机的机身来自一架B型机，四台BMW003发动机以两台为一组的方式安装。这次试飞再度遭遇严重的机械故障，原型机升空仅十分钟，四台发动机中的三台便相继失效，飞机在迫降中损毁严重，此后再未进行过试飞。
C型机的首个计划说明于1943年8月26日出台，在这份说明中，C型机只是简单的将B型机的动力装置换为四台BMW003A-1发动机，其载弹量预计为B型机的2倍，最大速度可达到882公里/小时，航程为555公里。到次年3月，经过进一步完善的计划说明将C型机划分为两个改型：C-1侦察机和C-2轰炸机。前者在后机身安装两台相机，发动机吊舱下可各挂载一个300升的副油箱；后者的最大载弹量为1，500公斤。Ar234C的模型在1944年5月16日接受了审查，军方建议对仪表板的位置进行调整。但上述两个方案在9月却双双被C-3轰炸机和C-4侦察机取代。新改型配备了全新设计的增压座舱，其顶部向上微微隆起，以改善后方视野。
1944年10月16日，C型机真正意义上的首架原型机Ar234V19在杨森的驾驶下完成首飞，它配备了四台BMW003A发动机和新设计的座舱。11月15日，V20也加入试飞行列，它的设计与V19基本一样。近20天后的11月24日，V21也完成首飞，它安装了将用于C-3量产型的座舱，其下方装有两门20毫米固定前射机炮。截至战争结束，Ar234V22、V23、V24和V25等四架原型机也陆续进入试飞阶段。Ar234在执行轰炸任务时，遭遇的最大难题是飞行员难以同时兼顾驾驶飞机和瞄准目标两项重任。为此，阿拉多的工程师们提出研制C-3的双座型C-5，该机在飞行员座椅侧面略微靠后的位置增设一个轰炸瞄准员座椅，设计师们认为此举对飞机性能不会造成多大影响。Ar234C-6为C-5的侦察机型，C-7为夜间战斗机。
C系列计划中的最后一个机型是Ar234C-8，它以两台推力各为1050公斤的Jumo004D发动机为动力。换发的原因是BMW003的产量远不能满足Ar234的需求。换发后的新机型的最大速度大约下降了90公里/小时。
1945年2月，C型机的第一条生产线在阿尔特勒奈维茨建立，德国人还打算在勃兰登堡设立第二条生产线。此时空军已经定购了1795架C-3、330架C-4、1395架双座机型和290架C-7.到战争结束，只有19架C-3和少量C-4完工，它们中的大部分被苏军缴获，只有少数在战争结束前被第1补充轰炸机联队第1大队（I/EKG1）和KG76接收。
实战检验
1944年春，德国空军开始考虑用Ar234来对正在英国准备登陆法国的盟军实施侦察，传统的活塞式侦察机因速度慢很难在英国上空全身而退，Me262的航程太短，也无法执行这类任务。航空部技术处主管西格弗里德·科内迈尔上校建议用2架A型机（V5和V7）对盟军占区进行几次实验性质的侦察行动，飞行员是来自空军最高司令部实验单位的霍斯特·格茨和埃里希？佐默。格茨于1944年6月1日首次试飞了Ar234V5，佐默在四天后试飞了V4.6月26日，佐默首次驾驶V7，并在11000米高度飞出了950公里/小时的最大速度。3天后，佐默驾驶V7完成了一次远程飞行，他于当天早上11点55分驾驶加满油的V7起飞，在飞行了2小时15分钟后，于下午2点15分降落，飞行距离达1，430公里，超过了此前任何一架原型机的最大飞行距离记录。借助喷气发动机带来的性能优势，Ar234可轻松突破盟军的防空体系，对盟军的动向进行侦察，Ar234也是战争末期少数几种能够自由出入盟军占领区上空的德国战机之一。
1944年8月2日，艾里希？佐默驾驶Ar234V7从瑞文库特起飞，对法国境内的盟军进行了侦察，从而完成了历史上首次喷气飞机侦察行动。佐默返回基地时，惊喜的发现霍斯特格茨刚刚驾驶着V7机从德国赶来。在随后的几天里，两人多次驾驶Ar234对盟军占领区进行侦察，其中甚至还对英国进行了几次侦察。此后由于盟军部队的逼近，两人在8月28日不得不撤往比利时的谢夫尔，在这次飞行的途中，格茨座机的液压系统因友军高炮误击受损，被迫前往勃兰登堡修理。但当格茨驾驶V5机飞抵勃兰登堡时，却沮丧的发现当地机场在刚刚过去的盟军空袭中遭受重创，根本无法降落。格茨无奈之下，只得改飞奥伦堡迫降，V5机的座舱挡风玻璃在迫降过程中被震碎，大量石块飞入座舱并击中了格茨，导致格茨眼部受伤并出现短暂的失明现象。在格茨被救出飞机后，一架在跑道上滑跑的Fw190战斗机不慎撞上了V5机，V5机彻底被毁，Fw190的飞行员则当场身亡。
格茨在身体康复后，于9月27日驾驶Ar234S12机重返战场，到此时装备Ar234侦察机的作战单位已被命名为“麻雀特遣队”，该部当时驻扎在德国西北的莱茵。就在9月，维尔纳·穆菲上尉、沃尔夫岗？齐泽中尉和瓦尔特·文特中士也加入“麻雀特遣队”，他们驾驶三架被改装为侦察机的Ar234B型机参加作战。到当年11月10日，特遣队队长佐默离队，前往沃尔姆斯附近的比布利思组建第二支装备Ar234的侦察机部队，即“长矛特遣队”。
按阿拉多公司试飞员的说法，Ar234A和B型在性能上的差别很小，但德国空军的飞行员却并不这么认为，他们声称Ar234原型机的最大速度要比量产至少快50公里/小时，他们同时指出，B型机的装配质量不佳，机身蒙皮极易受损，座舱内还存在漏气现象。但从地面操作角度看，装有常规起落架的B型机无疑要实用的多，它可直接在跑道上滑跑起飞，而无需花费20分钟来将飞机安置于滑车上。另外，Ar234在维护保养所需的时间要少于配备GM1动力增强喷射系统的Ju88T。Ar234更换一台发动机的平均时间为25小时。
“麻雀特遣队”唯一一次飞机失事事故发生于11月25日，当时文特在奥伦堡刚刚挑选了一架崭新的Ar234，当他驾机刚刚起飞励地，地面的观察人员就发现飞机的右侧发动机起火，他们试图向文特发出警报，但不知何故，文特座机的电台毫无反应。文特的Ar234在起飞时使用了起飞助推火箭，助推火箭关闭后不久，失去一台发动机动力的飞机向左飞行，但仅过了几秒，飞机突然开始迅速翻滚并撞向地面，文特当场身亡。
1944年11月底，“麻雀”和“长矛”两个特遣队开始奉命飞越马斯河对盟军进行侦察，以为将要开始的阿登战役搜集敌军情报。受恶劣天气影响，行动的开始日期被一再推迟。但空军最后下令两支特遣队必须不惜一切代价立即开始行动，于是佐默于12月3日驾机在乌云笼罩的天气下起飞，为避免遭受盟军高炮攻击，他在列日附近飞行时，紧紧跟在一架美军C-47运输机的身后。当天由于能见度太低，佐默无法用相机对目标拍照，仅在目标上空作了目视侦察。但目视侦察获得情报极不可靠，因此4小时后，“麻雀特遣队”有又派出了Ar234再次对盟军进行侦察，这次德机设法在云层下飞行，拍摄到了清晰的照片。
到1945年春季，又有1（F）/33、（F）/100和1（F）/123三支远程侦察中队陆续装备了Ar234，它们的指挥官分别是哈塔恩上尉、霍尔特上尉和费尔登。1945年2月11日，汉斯·费尔登被英国空军第274中队的“风暴”战斗轰炸机击落，成为第一架被盟军击落的Ar234侦察机。费尔登阵亡后，格茨接过了1（F）/123的指挥棒，当时该中队已经和“麻雀特遣队”建立起了紧密的合作关系。
1945年3月14日，佐默率领“长矛特遣队”移驻意大利的乌迪内，Ar234的到来使德军在几个月来首次获得了盟军在意大利全部行动的照片。特遣队来到意大利时拥有3架飞机，但不久就被盟军击落了两袈。其中格尼斯默在4月11日被美军第52战斗机大队的P-51野马战斗机击落，格尼斯默跳伞逃生时头部被飞机尾翼击中，导致颅骨骨折，格尼斯默落地后虽被德军救起，但仍于两天后因伤势过重在费拉拉的一所医院里不治身亡。特遣队的另一位飞行员阿诺德在执行了两次任务后，在飞行的起飞过程中被盟军战斗机击落。佐默则继续坚持作战到4月24日。而在此之前的3月23日，格茨指挥的1（F）/123转移到莱茵赛伦，4月6日又转至布兰肯塞，最后在5月2日转至霍恩迎来了德国最后的战败，德国人在盟军到来前将剩下的Ar234全部炸毁，以免它们落入盟军手中。
末日雷霆
第76轰炸机联队成立于1935年，是德国空军资格最老的轰炸机作战单位之一，曾参加过波兰战役、法国战役、不列颠之战及巴巴罗萨行动。从1942年开始，KG76调往地中海地区作战，KG76于1944年3月移驻奥地利林茨附近的赫尔兰，准备换装Ar234.
1944年6月7日，第76轰炸机联队第3大队前往位于阿尔特特隆讷的阿拉多工厂等待接收喷气轰炸机。首批量产型Ar234于8月末运抵后，III/KG76的飞行员被分成三组接受训练：一组接受飞行训练、一组等待接受飞行训练、第三组则前往阿拉多设在萨甘-屈伯的工厂接受技术直到。整个训练项目为时12周，技术指导由导航理论、弹道学、喷气推进和无线电通讯等科目组成。除学习技术知识外，飞行员们每天还得听取一小时的纳粹理论演讲。
Ar234的换装训练十分简单，受训的飞行员首先在Fw190战斗机上进行一些常规飞行，随后他们转而驾驶Bf110重型战斗机上进行类似训练，然后飞几次He111轰炸机后便直接改飞Ar234.这样的训练显然无法满足换装Ar234需要，导致训练事故率居高不下，其原因并非是Ar234难以驾驭，而是飞行员们已经习惯了速度缓慢的活塞轰炸机，一时无法适应飞行速度快得多的喷气飞机。大部分事故发生在降落阶段，飞行员们在此时常常错误判断飞机的飞行速度，致使飞机冲出跑道。直到1945年初，负责换装训练的单位获得了几袈Me262B-1a喷气教练机后，这种情况才得到了好转。
受换装训练中的问题多多的影响，III/KG76直到1944年12月21才初步形成战斗力，当时III/KG76在明斯特-汉德尔夫部署了16架Ar234.受恶劣天气的影响，Ar234直到12月24日才首次执行了轰炸任务，III/KG76当天轰炸了列日，每架飞机携带一枚500公斤炸弹。第二次行动在当天下午进行。圣诞节上午，III/KG76再次出动Ar234对盟军发动空袭，德机遭到了英国空军第80中队的“风暴”战机的拦截，阿尔弗雷德·弗兰克驾驶的Ar234遭受重创后，在荷兰紧急迫降，飞行员安然无恙。
直到1945年初，KG76才逐渐完成Ar234的换装。当时Ar234的主要目标是列日和安特维普周围的盟军部队，Ar234在作战中主要采用小角度俯冲轰炸战术。恶劣的天气和燃料的短缺使Ar234在1945年2月的作战效果大打折扣。当月24日，一架Ar234B在塞盖尔斯附近被美军的P-47战斗机击落，德国飞行员成功逃生，但德军未能及时将该机摧毁，结果这架飞机成为第一架落入盟军手中的Ar234.
1945年3月2日，第76轰炸机联队第9中队的2架Ar234B被盟军战斗机击落，两机的飞行员是阿瑟·斯塔克和埃伯哈德·罗格勒，它们分别被英国空军第222中队的“风暴”战斗轰炸机和第41中队的“喷火”战斗机击落。5天后，雷玛根附近莱因河上的鲁登道夫铁路桥被美军占领。为了阻止美军渡过莱因河，德国空军在随后的几天中对大桥发动了多次攻击，试图摧毁大桥。KG76所属的40架Ar234参加了对雷玛根大桥的轰炸，经过多次近乎自杀式的疯狂攻击、付出损失4架Ar234的代价后，大桥最终于3月17日倒塌，但为时已晚。对雷玛根大桥的攻击结束后，KG76只执行过一些小型战术轰炸任务。3月19日，III/KG76和6/KG76分别出动19架和4架Ar234轰炸了布鲁塞尔的一个铁路调度站。当天下午，6/KG76又出动3架Ar234攻击了巴特克罗纳赫附近的盟军装甲车队。6/KG76的飞行员莫里希战后回忆驾驶Ar234作战的情景时说：“在所有的行动中，我们都会面临“风暴”和“野马”的威胁。最危险的时刻是速度较慢的起飞和降落阶段。一旦升空，阿拉多的速度足以甩开活塞战斗机的拦截，除非他们采取俯冲攻击的偷袭战术。”
3月底，因受到英军先头部队的威胁，III/KG76和6/KG76不得不撤往威廉港以南的法勒尔和马克思。4月2日，III/KG76的6架Ar234轰炸了莱茵以南的英军装甲车队。2天后，6/KG76出动三架飞机攻击了诺德霍恩——林根地区的一队盟军车辆。4月10日，盟军出动了1100架轰炸机对德国北部的喷气战机基地进行了大规模空袭，由于事先及时将飞机隐藏于树林中，没有一架阿拉多被摧毁。
4月26日，KG76联队本部出动两袈Ar234攻击了柏林附近的苏军装甲车辆。2天后，III/KG76从卡尔腾基兴撤退到距丹麦边境不远的莱克。此后9天里，KG76再没有执行过什么象样的作战任务，仅仅在柏林附近对苏军发动过几次零星攻击。5月3日，第8中队的克鲁兹驾驶Ar234完成了KG76在二战中最后一次作战行动。就在同一天，4架Ar234C-3交付KG76，它们来的太晚了，没能赶上战争的末班车。5月5日，KG76最后9架尚可飞行的Ar234奉命飞往挪威的斯塔万格，无法飞行的飞机则被焚毁。二战最后的几天里，KG76的大部分人员被改编为步兵，负责守卫石勒苏益格——荷尔斯泰因，直到5月8日德国宣布无条件投降。
改进型号
夜间战斗机型：1944年9月12日，科迈尔和布卢姆间举行了一次会晤，两人决定在Ar234B基础上发展代号为“夜莺”的夜间战斗机型。为了满足夜间空战的需要，夜间战斗机型将在机头安装FuG218“海王星”机载雷达，机身下部加装一个装有2门20毫米机炮的吊舱，后机身增加一个面向机尾的座舱，供雷达操纵员乘坐。航空部打算将30架Ar234B改装为夜间战斗机，但到1944年年底只完成了一架原型机。
1944年末，空军的库尔特·韦尔特对Me262的夜间战斗机型作了测试，航空部要求他来对Ar234能否胜任夜间战斗进行评估。韦尔特的结论很不乐观，他认为Ar234的全景式座舱在战斗中极易受损，而且这种座舱会产生光线反射现象，在飞机起降时会严重干扰飞行员的视线。
第一架Ar234B夜间战斗机于1944年年末被送到奥伦堡，试飞员约瑟夫·比斯平和雷达操纵员阿尔伯特·福格尔对该机进行了一系列的测试。比斯平来自德国空军最高司令部实验中队，他此前曾试飞过装两台BMW003发动机的Ar234V15，该机和V17被用来验证BMW003是否适合Ar234.1944年2月23日，比斯平和福格尔在一次起飞事故中丧生，肇事原因是机场的照明设备被人错误的关闭，结果导致飞机坠地失事。
1945年3月1日，第二架Ar234B夜间战斗机运至奥伦堡，这架飞机座舱玻璃的下部被涂成黑色，以减小光线反射对飞行员造成的干扰。库尔特·博瑙被任命为试飞员，雷达操纵员是贝普？马切特。在熟悉座机时，马切特吃惊的发现在他的位置头顶上方装有一个透明仪表版，这快仪表版在地面上由地勤人员在雷达操纵员进入座舱后装上，这意味着他无法在紧急情况下离开座舱逃生。在马切特的强烈要求下，透明仪表版被改为可在紧急情况下抛掉的设计。在实战测试中，博瑙和马切特曾数次对英国空军的“蚊”式高速轰炸机实施拦截，但未曾将敌机击落。到3月底，另外两位经验丰富的夜间战斗机飞行员——古斯塔夫·弗朗西斯和约瑟夫·普茨库勒也试飞了夜战型Ar234，但没有参与实战测试。
Ar234D和E：1943年年末，阿拉多开始着手开发Ar234C后备替换机型，该项目在次年3月演变成Ar234D，它安装了两台推力各为1300公斤的亨克尔——希尔斯HeS011发动机和顶部略微向上隆起的新座舱。Ar234D共提出过三种改型：D-1为侦察机，它在后机身内装两台相机；D-2为轰炸机，它的最大载弹量为1000公斤；D-3为对地攻击机。D型的最大速度预计可达830公里/小时，略逊于Ar234C，但D型的航程却可达到1500公里，几乎是C型的一倍。部分D系列原型机在战争结束前已经开工，但由于HeS011发动机开发进度缓慢，D系列的原型机一架也没有完成。
Ar234E系列的名气相对要小一些，它的用途是重武装驱逐机，动力为2台Jumo004C或HeS011发动机。E型有多种不同的武装配置方案，其中一种是在机身和座舱下方分别安装两门MK108型30毫米机炮和两门MG151型20毫米机炮。另一种方案是在机身和发动机下方安装三个机炮吊舱（内装两门20毫米机炮）。此外，E型还可挂载三枚SC500RS火箭助推炸弹。
阿拉多后来还提出了Ar234F方案，该机实际是原Ar234的尺寸放大版，动力改外独立安装的四台HeS011发动机。后来航空部采纳了亨克尔的He343，Ar234F没有再发展下去。
除了HeS011外，阿拉多还曾经考虑为Ar234换装戴姆勒-奔驰的DB021和DB007.DB021是在HeS011基础上开发的涡桨发动机，驱动一副六叶螺旋桨，可产生1470千瓦和790公斤的推力。DB021到德国战败时连原型机都没能完成。
另一种发动机是戴姆勒——奔驰于1938年开始研制的DB007涡扇发动机，为开发这种发动机，戴姆勒——奔驰专门组建了一个100多人的设计小组。到1943年DB007的首台原型机在测试中已能产生840公斤的静推力，估计不久就能提升至1000公斤，但此时DB007身上仍然存在大量缺陷需要克服。当时DB007的设计组中缺乏有经验的发动机专家（这类专家当时正在全力开发活塞发动机），因而这些问题没能得到全部解决，结果到战争结束DB007也没能进入进入实用化阶段。阿拉多曾提出多个以上述两种发动机为动力的Ar234改型，但在这些动力装置交付日期无法落实的情况下，这些方案最终只能半途而废。
火箭侦察机：1944年3月，阿拉多工程部提出将Ar234改装为火箭动力高空侦察机，并提交了两种设计方案。第一种方案是Ar234R（a），该机将翼下的喷气发动机换为两台瓦尔特509A火箭发动机（推力1500公斤）。第二种方案是Ar234R（b），它的两台发动机以一上一下方式装在机身后部，上部发动机推力1500公斤，用于起飞和爬升；下部发动机推力仅有400公斤，用于巡航飞行。飞机以自身动力起飞，爬升至16500米高度后以无动力滑翔的方式完成侦察任务。阿拉多随后对Ar234R（b）做了进一步的修改，将爬升发动机换为推力达2000公斤的产品。修改后的Ar234R（b）作战时，先由一架He177轰炸机的牵引升空，两机在8000米高度上分离，Ar234R（b）此后依靠自身动力爬升至17000米高度，然后才进入无动力滑翔阶段。后来空军决定采用DFS228火箭侦察机，Ar234R的开发工作遂告终止。
技术规格
发动机推力900公斤；翼展14.41米；机长12.62米；机高4.28米；空重4900公斤；总重8675公斤；最大速度735公里/小时；航程1600公里；实用升限10000米；相机/炸弹1000公斤炸弹2台相机。
