Dès sa création dans les années 1970, Airbus ambitionne de se lancer un jour sur le marché des très gros-porteurs. Mais avant d'en arriver à cette échéance, d'autres étapes dans son développement sont nécessaires. Il faut d'abord consolider les ventes de l'A300, lancer l'A310 en 1982, changer de créneau en passant à l'A320 en 1988.
Pourtant, ces quinze années ne sont pas perdues commercialement et techniquement. Airbus s'est construit un nom et s'empare désormais de contrats partout dans le monde, y compris aux USA, et surtout, tous les derniers développements technologiques sur les planches à dessins ou sur les autres gammes du constructeur peuvent servir son prochain projet.
Car dès la fin des années 1970, Airbus a dans ses cartons deux idées baptisées A300B-9 et A300B-11. Des études d'un A300 incarnant ces appareils que le constructeur espère créer un jour au sommet de sa gamme (avant qu'un nouvel échelon soit ajouté avec l'A380) Celles-ci évoluent progressivement en étant enrichies techniquement et en bénéficiant de l'arrivée de nouveaux moteurs. En 1983, au moment où se pose de plus en plus la question du remplacement des DC8 et B707, les européens ont pratiquement finalisé leurs avions, maintenant désignés TA.9 et TA.11, un bi et un quadriréacteur bi-couloirs, d'où leurs appellations (TA = Twin Aisles/bi-couloirs).
Ainsi, plusieurs éléments décisifs rendent peu à peu réaliste la concrétisation de ces deux projets : Voilure commune à peu de chose près ; carlingue identique, poste de pilotage commun entre eux et avec ceux des A320, à quelques éléments près ; la disponibilité de CFM56 pour la version quadri et de moteurs de plus de 27 000 kgp par les trois grands motoristes pour le biréacteur.
Le 27 janvier 1986, l'A330 (TA.9) et l'A340 (TA.11) sont officiellement présentés et continuent d'évoluer sur les planches à dessins. Ils gagnent en masse et en performance, intègrent les commandes de vol numériques de l'A320 avec mini-manches et les glass-cockpits (EFIS). Quatorze mois plus tard, l'intérêt des compagnies aériennes dépasse largement les espoirs du constructeur qui s'était fixé un seuil de 40 exemplaires commandés par 5 transporteurs pour le lancement de la gamme. En fait, en mars 1987 le carnet de commandes affiche déjà 109 appareils pour 9 clients.
Airbus surfe alors sur le succès avec ses nouveaux avions à peine nés. En quelques mois, il s'implante sur des marchés qui lui étaient jusqu'à présent réfractaires : tout en vendant des A320 pour Ansett et Pan Am, il gagne des contrats d'A340 pour Northwest et Continental, ainsi que des A330 pour Northwest (encore) et TWA.

Le développement des A330/A340 s'accompagne aussi d'investissements industriels pour Airbus. Toulouse voit naître un hall d'assemblage de six hectares, le plus grand d'Europe à la fin des années 80. Le bâtiment est inauguré et baptisé Clément Ader, en présence du Président de la République française, François Mitterrand, le 10 octobre 1990.
Le lancement de l'A300-600ST Belouga répondra aussi au besoin de transférer les différentes pièces des A320, A330 et A340 entre les usines disséminées en Europe.

Le 25 octobre 1991, presque 19 ans après l'A300, le prototype F-WWAI de l'A340-300 s'envole pour la première fois. Son premier vol dure 4 heures 47 minutes. Trois avions sont utilisés pour des essais qui durent treize mois avant la certification JAR le 22 décembre 1992 (27 mai 1993 pour la FAA) et les premières livraisons à Lufthansa le 2 février 1993.
En même temps que l'A340, Airbus travaille sur l'A330 présenté au public en octobre 1992. Le biréacteur nécessite par contre beaucoup plus de travail, puisqu'il faut que chaque motorisation soit approuvée et la campagne d'essais s'étale sur à peu près deux ans, malheureusement marquée le 30 juin 1994 par l'accident du prototype équipé de Pratt & Whitney.

Si la commercialisation des deux appareils est satisfaisantes et conquièrent peu à peu de nouvelles compagnies, Airbus connaît par contre des revers aux Etats-Unis qui lui font perdre une grande partie du terrain gagné avant le premier vol. Cela commence par l'annulation de la commande de Continental, suivit très vite par une modification de celle de Northwest qui renonce à ses A340 et ne cesse de reculer la date de livraison de ses A330 pendant dix ans, jusqu'en 2002. Quant à TWA, plongée dans ses problèmes financiers, elle modifie sa commande d'A330 en A318, mais n'en reçoit pas un seul, absorbée fin 2001 par American Airlines. Le constructeur doit donc batailler ferme pour retourner partiellement cette situation décevante en 1997, avec un contrat de USAirways pour des A330-300 en plus de nombreux A320.

Entre temps, Airbus lance son second A330, la série -200 en mars 1996. L'avion est plus court de 4 mètres, mais son rayon d'action est accru de 10 000 à 12 000 kilomètres.

Et à partir de décembre 1997, c'est au tour de l'A340 d'évoluer avec deux nouvelles versions dont la motorisation, les performances et les capacités sont totalement revues par rapport aux modèles initiaux.
Les CFM56 sont remplacés par des Trent 553 et 556 de Rolls-Royce, dont la puissance est pratiquement 1,6 fois supérieure aux moteurs de CFMI. Comparé aux -300, le fuselage est allongé de 4 mètres pour le -500 et de 12 mètres pour le -600, permettant d'embarquer jusqu'à 440 passagers en haute densité. Tandis que dans le ventre de l'avion, l'évolution se fait au niveau du système de freinage, des calculateurs et des gouvernes :

Entre 2002 et 2006, Airbus Industrie emploiera l'A340 n°1 pour des essais dans le cadre du programme AWIATOR, d'importantes recherches d'ordre aérodynamique qui ont vu l'avion voler, courant 2003, avec des winglets de 2 mètres de haut étudiés pour les A320 et sans winglets.

1. Une partie avant plus épaisse, proche du Boeing 777.
2. Des winglets plus hautes et plus droites.
3. Une sortie APU plus courte

L'identification des différentes versions d'A330 et d'A340 est beaucoup plus délicate.

• leurs longueurs diffèrent de 44 mètres, soit celle d'un B707 de base.
• Leurs MTOW diffèrent de 308 tonnes, soit un peu plus de deux B707 de base.