研製試飛
1940年年末，阿拉多飛機公司首席空氣動力學專家呂迪格·科辛獲得了BMW和容克斯公司正在開發的噴氣發動機的一些細節情況。幾乎就在同一時間，帝國航空部要求阿拉多公司研製一種噴氣偵察機，項目代號E370.
由於新飛機的預計產量隻有50架，再加上對噴氣發動機信心不足，阿拉多技術總監瓦爾特·布盧姆對其缺乏興趣，導致E370的進展緩慢。直到1941年9月科辛設計組才向航空部提交了第一個定案——E370/IV，該方案采用了常規氣動設計，飛機為上單翼布局，機身修長，飛行員坐在機頭前端的透明座艙內。E370身上最不尋常的設計當屬起落架，飛機本身沒有機輪，起飛時被置於一部三輪滑車上，升空後滑車在半空中被拋下，飛機依靠自身的滑撬降落。這種起落方式可以有效減小飛機的重量，還能增加飛機的載油量，但使用起來非常的麻煩。E370打算安裝2台BMWP3302型渦輪噴氣發動機（就是後來的BMW003發動機），發動機裝在左右翼下的吊艙內，最大預計速度為805公裏/小時。由於BMWP3302在開發中遇到嚴重的技術問題，根本無法按時交付，阿拉多在1941年末對E370進行了重新設計，以安裝容克斯Jumo004和戴姆勒-奔馳ZTL5000型發動機。重新設計後的E370尺寸變大，機翼油箱被挪到機身內部。設計人員曾考慮在機腹中線縱向安裝9組可以收放的小機輪（此設計出現在該公司的Ar232運輸機上），滑撬裝在發動機吊艙下方，但這個設想未能成為現實。
1942年2月4日，德國空軍軍備生產主管艾哈德·米爾契元帥訪問了位於勃蘭登堡的阿拉多工廠，他在這裏見到了修改後的E370設計方案，這時E370的最大預計速度為830公裏/小時，最大航程2，000公裏，米爾契對很該機感興趣。不久後的1942年4月，帝國航空部技術處正式批準阿拉多公司製造6架E370的原型機，並授予其Ar234A的正式編號。
在1942年剩下的時間裏，阿拉多對Ar234設計進行大量風洞測試工作，並完成了細節設計。1942年12月28日，航空部將Ar234的原型機采購數量從6架增加到20架，其中V1-V7裝兩台Jumo004，它們應在1943年11月底前完工；應在1944年1月完工的V8裝4台BMW003發動機；V9-V10（計劃在1944年2——6月完成）裝2台BMW003；V15-V20（預計在1944年6——10月完工）裝4台BMW003.
1942年年底，阿拉多在勃蘭登堡的工廠開工製造Ar234的第一架原型機即Ar234V1，但因容克斯在發動機研製進度上出現延誤，阿拉多公司直到次年2月才獲得首批Jumo004A-0發動機。1943年7月18日，Ar234V1被分解空運至賴衲，飛機重新組裝好以後，Ar234V1在賴衲進行了一係列靜態和地麵滑行測試，滑行測試證明使用滑跑小車的起飛方式完全可行。7月30日晚上8點10分，阿拉多公司首席試飛員澤勒駕駛Ar234V1完成了首飛，試飛持續了14分鍾，起飛滑車在600米高度被拋下，但降落傘同減震器纏繞到一起而未能打開，起飛滑車被摔壞。
第二次試飛在8月10日進行，澤勒將飛機的速度提高到650公裏/小時，並證明該機擁有出色的操縱性。但起飛小車再次在釋放後墜毀，設計人員決定放棄在半空釋放滑車的回收方式，滑車將在升空時同飛機脫離。在8月9日的第三次試飛中，由於澤勒在降落時操作失誤，Ar234V1嚴重受損，不得不從此告別藍天。
一個月後，Ar234第二架原型機Ar234V2在9月13日完成首飛，在隨後的10天內V2又進行了3次試飛。9月29日，Ar234V3由澤勒駕駛完成首飛，V3的主要改進之處是配備了增壓座艙和彈射座椅。1943年10月1日，澤勒再次駕駛V2試飛時發生了機毀人亡的慘劇，飛機墜毀前澤勒曾向地麵報告稱，儀表失靈、飛機無法控製。事後調查認為，造成事故的主要原因是左側發動機在飛行中起火，將機翼前緣的操縱拉索燒毀，造成飛機無法控製，最終導致悲劇的發生。澤勒死後，又有兩名試飛員加入到Ar234原型機的試飛工作中來，這兩人是瓦爾特·科勒格爾和烏伯·揚森。揚森於1943年11月26日駕駛Ar234V4完成首飛，12月22日，Ar234V5也加入到試飛行列中來。同前4架原型機不同的是，V5將動力裝置換為Jumo004B型，它使用的起飛滑車也有所改進。最後一架A型機是1944年6月22日首飛的V7，它在後機身處安裝2台航空相機。
技術改進
早在首架Ar234A原型機完工前，航空部技術處就對其獨特的起降方式的實用性心存疑慮。采用這種起降方式後，飛機在著陸後，需要花費20分鍾才能被重新放置到起飛滑車上，在此期間飛機將毫無地麵地動能力，一旦遭遇敵機攻擊，就隻有挨打的份了。因此航空部於1943年1月要求阿拉多研究在Ar234上使用常規起落架的可行性。
為滿足航空部的要求，阿拉多技術部發起了代號E371的開發項目。工程師們將Ar234A的機身寬度增加少許，以安裝主起落架艙。為騰出空間容納主機輪，機身中部的油箱被取消，由此而造成的載油量的減少通過加大機身前後油箱的容量彌補。隨著機身的加寬，飛機的翼展也增加了21厘米。E371方案提交後，航空部於1943年2月9日批準製造兩袈原型機用於試驗，它們後來的最終發展成B型機。由於轟炸機部隊對Ar234也很感興趣，阿拉多對E371的設計也做了相應的修改，使其可在機身下方掛載炸彈。
Ar234V9是第一架安裝可收放前三點式起落架的原型機，該機於1944年3月12日完成首飛，除改用傳統起落架外，V9還配備了增壓座艙。V10於當年4月加入測試行列，它裝備了RF2C型後視潛望鏡。在隨後的幾個月裏，2架B型的原型機進行多次試飛，截止5月13日，V9已經進行了50次試飛，其中在4月17日的試飛中，V9在機腹下掛載一枚1，000公斤炸彈，三天後的試飛中，V9在發動機吊艙和機身下各掛載1枚500公斤炸彈。5月9日，V9和V10兩機首次進行了編隊遠程飛行。B型的第三架原型機是V11，它於5月10日完成首飛。6月10日，Ar234V10飛往拉茨機場，該機場屬於李希林試飛中心，Ar234B的大部分服役測試工作都將在此進行。在隨後的三天裏，試飛員埃海姆駕駛V10向施佩爾和米爾契作了演示飛行，在飛行中，埃海姆曾在一次低空通場中，將V10加速到820公裏/小時，給在場觀看的米爾契留下了深刻的印象。
首批10架Ar234B於1944年8月10日交付空軍，它們中的大部分被送往李希林接受測試。阿拉多起初打算生產兩種型號的B型機：B-1偵察機和B-2轟炸機，但最後隻有後者才投入量產。B-1裝兩台相機，發動機吊艙下方可掛載一個300升的副油箱；B-2型的最大載彈量為1，500公斤（須減少燃料的攜載量）。所有的偵察機型均是在B-2型機上加裝改裝套件而來。兩種機型都曾計劃配備兩門MG151型20毫米後射機炮，但最後並未安裝。1945年春季，Ar234B-2在生產了220架後停產，被更先進的Ar234C-3取代。
1943年夏季，阿拉多開始考慮為Ar234換裝四台BMW003發動機，新機編號Ar234C。在設計階段，設計師們提出了兩種發動機布置方式，一種是兩台發動機為一組掛裝在原先安裝Jumo004的位置；另一種是將四台發動機獨立安裝，即內側兩台發動機的位置不變，剩下兩台裝在以前安裝起飛助推火箭的位置。為了確定何種發動機布局更為優越，阿拉多決定製造兩袈原型機進行對比測試。率先完工的Ar234V8采用了兩台發動機為一組的布局，它於1944年2月4日完成首飛，是世界上首架四發噴氣機。由於BMW發動機的可靠性甚差，V8的試飛工作受到了很大影響。到當年4月17日，V8僅完成了75小時的試飛。稍後完工的Ar234V6的情況也好不到那裏去。4月25日完成首飛的V6采用了四台發動機獨立安裝的布局，在6月1日的第6次試飛中，V6的四台發動機在空中居然全部熄火，試飛員楊森被迫駕機在連接托爾高和埃裏森貝格的鐵路上迫降。這次試飛後，兩袈原型機全部停飛，根據兩機在此前的一係列的試飛中的表現，阿拉多決定采用兩台發動機並為一組的布局。
9月6日，四發Ar234的第三架原型機Ar234V13進行了首飛，該機的機身來自一架B型機，四台BMW003發動機以兩台為一組的方式安裝。這次試飛再度遭遇嚴重的機械故障，原型機升空僅十分鍾，四台發動機中的三台便相繼失效，飛機在迫降中損毀嚴重，此後再未進行過試飛。
C型機的首個計劃說明於1943年8月26日出台，在這份說明中，C型機隻是簡單的將B型機的動力裝置換為四台BMW003A-1發動機，其載彈量預計為B型機的2倍，最大速度可達到882公裏/小時，航程為555公裏。到次年3月，經過進一步完善的計劃說明將C型機劃分為兩個改型：C-1偵察機和C-2轟炸機。前者在後機身安裝兩台相機，發動機吊艙下可各掛載一個300升的副油箱；後者的最大載彈量為1，500公斤。Ar234C的模型在1944年5月16日接受了審查，軍方建議對儀表板的位置進行調整。但上述兩個方案在9月卻雙雙被C-3轟炸機和C-4偵察機取代。新改型配備了全新設計的增壓座艙，其頂部向上微微隆起，以改善後方視野。