直到1945年初，KG76才逐漸完成Ar234的換裝。當時Ar234的主要目標是列日和安特維普周圍的盟軍部隊，Ar234在作戰中主要采用小角度俯衝轟炸戰術。惡劣的天氣和燃料的短缺使Ar234在1945年2月的作戰效果大打折扣。當月24日，一架Ar234B在塞蓋爾斯附近被美軍的P-47戰鬥機擊落，德國飛行員成功逃生，但德軍未能及時將該機摧毀，結果這架飛機成為第一架落入盟軍手中的Ar234.
1945年3月2日，第76轟炸機聯隊第9中隊的2架Ar234B被盟軍戰鬥機擊落，兩機的飛行員是阿瑟·斯塔克和埃伯哈德·羅格勒，它們分別被英國空軍第222中隊的“風暴”戰鬥轟炸機和第41中隊的“噴火”戰鬥機擊落。5天後，雷瑪根附近萊因河上的魯登道夫鐵路橋被美軍占領。為了阻止美軍渡過萊因河，德國空軍在隨後的幾天中對大橋發動了多次攻擊，試圖摧毀大橋。KG76所屬的40架Ar234參加了對雷瑪根大橋的轟炸，經過多次近乎自殺式的瘋狂攻擊、付出損失4架Ar234的代價後，大橋最終於3月17日倒塌，但為時已晚。對雷瑪根大橋的攻擊結束後，KG76隻執行過一些小型戰術轟炸任務。3月19日，III/KG76和6/KG76分別出動19架和4架Ar234轟炸了布魯塞爾的一個鐵路調度站。當天下午，6/KG76又出動3架Ar234攻擊了巴特克羅納赫附近的盟軍裝甲車隊。6/KG76的飛行員莫裏希戰後回憶駕駛Ar234作戰的情景時說：“在所有的行動中，我們都會麵臨“風暴”和“野馬”的威脅。最危險的時刻是速度較慢的起飛和降落階段。一旦升空，阿拉多的速度足以甩開活塞戰鬥機的攔截，除非他們采取俯衝攻擊的偷襲戰術。”
3月底，因受到英軍先頭部隊的威脅，III/KG76和6/KG76不得不撤往威廉港以南的法勒爾和馬克思。4月2日，III/KG76的6架Ar234轟炸了萊茵以南的英軍裝甲車隊。2天後，6/KG76出動三架飛機攻擊了諾德霍恩——林根地區的一隊盟軍車輛。4月10日，盟軍出動了1100架轟炸機對德國北部的噴氣戰機基地進行了大規模空襲，由於事先及時將飛機隱藏於樹林中，沒有一架阿拉多被摧毀。
4月26日，KG76聯隊本部出動兩袈Ar234攻擊了柏林附近的蘇軍裝甲車輛。2天後，III/KG76從卡爾騰基興撤退到距丹麥邊境不遠的萊克。此後9天裏，KG76再沒有執行過什麼象樣的作戰任務，僅僅在柏林附近對蘇軍發動過幾次零星攻擊。5月3日，第8中隊的克魯茲駕駛Ar234完成了KG76在二戰中最後一次作戰行動。就在同一天，4架Ar234C-3交付KG76，它們來的太晚了，沒能趕上戰爭的末班車。5月5日，KG76最後9架尚可飛行的Ar234奉命飛往挪威的斯塔萬格，無法飛行的飛機則被焚毀。二戰最後的幾天裏，KG76的大部分人員被改編為步兵，負責守衛石勒蘇益格——荷爾斯泰因，直到5月8日德國宣布無條件投降。
改進型號
夜間戰鬥機型：1944年9月12日，科邁爾和布盧姆間舉行了一次會晤，兩人決定在Ar234B基礎上發展代號為“夜鶯”的夜間戰鬥機型。為了滿足夜間空戰的需要，夜間戰鬥機型將在機頭安裝FuG218“海王星”機載雷達，機身下部加裝一個裝有2門20毫米機炮的吊艙，後機身增加一個麵向機尾的座艙，供雷達操縱員乘坐。航空部打算將30架Ar234B改裝為夜間戰鬥機，但到1944年年底隻完成了一架原型機。
1944年末，空軍的庫爾特·韋爾特對Me262的夜間戰鬥機型作了測試，航空部要求他來對Ar234能否勝任夜間戰鬥進行評估。韋爾特的結論很不樂觀，他認為Ar234的全景式座艙在戰鬥中極易受損，而且這種座艙會產生光線反射現象，在飛機起降時會嚴重幹擾飛行員的視線。
第一架Ar234B夜間戰鬥機於1944年年末被送到奧倫堡，試飛員約瑟夫·比斯平和雷達操縱員阿爾伯特·福格爾對該機進行了一係列的測試。比斯平來自德國空軍最高司令部實驗中隊，他此前曾試飛過裝兩台BMW003發動機的Ar234V15，該機和V17被用來驗證BMW003是否適合Ar234.1944年2月23日，比斯平和福格爾在一次起飛事故中喪生，肇事原因是機場的照明設備被人錯誤的關閉，結果導致飛機墜地失事。
1945年3月1日，第二架Ar234B夜間戰鬥機運至奧倫堡，這架飛機座艙玻璃的下部被塗成黑色，以減小光線反射對飛行員造成的幹擾。庫爾特·博瑙被任命為試飛員，雷達操縱員是貝普？馬切特。在熟悉座機時，馬切特吃驚的發現在他的位置頭頂上方裝有一個透明儀表版，這快儀表版在地麵上由地勤人員在雷達操縱員進入座艙後裝上，這意味著他無法在緊急情況下離開座艙逃生。在馬切特的強烈要求下，透明儀表版被改為可在緊急情況下拋掉的設計。在實戰測試中，博瑙和馬切特曾數次對英國空軍的“蚊”式高速轟炸機實施攔截，但未曾將敵機擊落。到3月底，另外兩位經驗豐富的夜間戰鬥機飛行員——古斯塔夫·弗朗西斯和約瑟夫·普茨庫勒也試飛了夜戰型Ar234，但沒有參與實戰測試。
Ar234D和E：1943年年末，阿拉多開始著手開發Ar234C後備替換機型，該項目在次年3月演變成Ar234D，它安裝了兩台推力各為1300公斤的亨克爾——希爾斯HeS011發動機和頂部略微向上隆起的新座艙。Ar234D共提出過三種改型：D-1為偵察機，它在後機身內裝兩台相機；D-2為轟炸機，它的最大載彈量為1000公斤；D-3為對地攻擊機。D型的最大速度預計可達830公裏/小時，略遜於Ar234C，但D型的航程卻可達到1500公裏，幾乎是C型的一倍。部分D係列原型機在戰爭結束前已經開工，但由於HeS011發動機開發進度緩慢，D係列的原型機一架也沒有完成。
Ar234E係列的名氣相對要小一些，它的用途是重武裝驅逐機，動力為2台Jumo004C或HeS011發動機。E型有多種不同的武裝配置方案，其中一種是在機身和座艙下方分別安裝兩門MK108型30毫米機炮和兩門MG151型20毫米機炮。另一種方案是在機身和發動機下方安裝三個機炮吊艙（內裝兩門20毫米機炮）。此外，E型還可掛載三枚SC500RS火箭助推炸彈。
阿拉多後來還提出了Ar234F方案，該機實際是原Ar234的尺寸放大版，動力改外獨立安裝的四台HeS011發動機。後來航空部采納了亨克爾的He343，Ar234F沒有再發展下去。
除了HeS011外，阿拉多還曾經考慮為Ar234換裝戴姆勒-奔馳的DB021和DB007.DB021是在HeS011基礎上開發的渦槳發動機，驅動一副六葉螺旋槳，可產生1470千瓦和790公斤的推力。DB021到德國戰敗時連原型機都沒能完成。
另一種發動機是戴姆勒——奔馳於1938年開始研製的DB007渦扇發動機，為開發這種發動機，戴姆勒——奔馳專門組建了一個100多人的設計小組。到1943年DB007的首台原型機在測試中已能產生840公斤的靜推力，估計不久就能提升至1000公斤，但此時DB007身上仍然存在大量缺陷需要克服。當時DB007的設計組中缺乏有經驗的發動機專家（這類專家當時正在全力開發活塞發動機），因而這些問題沒能得到全部解決，結果到戰爭結束DB007也沒能進入進入實用化階段。阿拉多曾提出多個以上述兩種發動機為動力的Ar234改型，但在這些動力裝置交付日期無法落實的情況下，這些方案最終隻能半途而廢。
火箭偵察機：1944年3月，阿拉多工程部提出將Ar234改裝為火箭動力高空偵察機，並提交了兩種設計方案。第一種方案是Ar234R（a），該機將翼下的噴氣發動機換為兩台瓦爾特509A火箭發動機（推力1500公斤）。第二種方案是Ar234R（b），它的兩台發動機以一上一下方式裝在機身後部，上部發動機推力1500公斤，用於起飛和爬升；下部發動機推力僅有400公斤，用於巡航飛行。飛機以自身動力起飛，爬升至16500米高度後以無動力滑翔的方式完成偵察任務。阿拉多隨後對Ar234R（b）做了進一步的修改，將爬升發動機換為推力達2000公斤的產品。修改後的Ar234R（b）作戰時，先由一架He177轟炸機的牽引升空，兩機在8000米高度上分離，Ar234R（b）此後依靠自身動力爬升至17000米高度，然後才進入無動力滑翔階段。後來空軍決定采用DFS228火箭偵察機，Ar234R的開發工作遂告終止。
技術規格
發動機推力900公斤；翼展14.41米；機長12.62米；機高4.28米；空重4900公斤；總重8675公斤；最大速度735公裏/小時；航程1600公裏；實用升限10000米；相機/炸彈1000公斤炸彈2台相機。