Первое боевое применение Ar-234 состоялось в качестве разведывательного самолета 2 августа 1944 года. Пользуясь исключительным скоростными данными своего самолета лейтенант Эрих Зоммер в течение длившегося примерно полтора часа полета совершил то, что не могли сделать обычные самолеты-разведчики люфтваффе в течение двух месяцев: он сфотографировал всю зону высадки войск союзников в Нормандии.
Реактивный бомбардировщик Arado 234 В2
Схемы реактивного бомбардировщика Ar-234В-2 и опытного самолета Ar-234А
По данным 380 аэрофотоснимков дешифраторы смогли наконец-то оценить масштабы вторжения: на континент к тому времени уже было высажено более миллиона солдат и офицеров, миллион тонн грузов и почти 300000 танков и грузовиков. А генеральный штаб вермахта в это время все еще ожидал высадки союзников на побережье Па-де-Кале, считая десант в Нормандии лишь отвлекающим маневром …
Боевое использование бомбардировщиков Ar-234В- 2 было начато в последние месяцы 1944 года в составе эскадры KG-76. Самолеты этой модификации могли нести бомбовую нагрузку до 2000 кг, а бомбометание с большой высоты в горизонтальном полете могло осуществляться с помощью оригинального автопилота “Patin”. Его использование заключалось в следующем: пилот в ручном режиме управлял самолетом до тех пор, пока, удаление от цели не составит примерно 35 км. После этого он включал автопилот, отстегивал плечевые привязные ремни, отклонял штурвал вправо и наклонялся к бомбардировочному прицелу. Управление прицелом через вычислительное устройство было соединено с автопилотом, так что единственное, что должен был делать пилот, это удерживать цель в перекрестии прицела, а автопилот в это время управлял самолетом. После достижения самолетом точки бомбометания сброс бомб выполнялся автоматически. После бомбометания пилот принимал обычную позу для управления самолетом, пристегивал плечевые ремни, выключал автопилот и брал управление самолетом на себя.
В декабре 1944 г. самолеты-бомбардировщики Ar-234В-2 поддерживали немецкие войска во время наступления в Арденнах, в марте 1945 г. бомбили стратегически важный мост через Рейн в районе Ремагена, который американские войска захватили неповрежденным, выполняли боевые задания и на советско-германском фронте, однако интенсивность их боевой деятельности, как и всей германской авиации была очень низкой — сказывалась нехватка горючего.
В марте 1945 г. советские войска подошли к городу Альт-Лённевитц, где находился завод фирмы “Арадо”, выпускавший Ar-234. Завод был взорван саперами войск СС, поставившими таким образом точку в серийном производстве этих самолетов. К этому времени частям люфтваффе было передано 210 самолетов Ar-234В и 14 Ar-234С. В ходе серийного производства самолет непрерывно совершенствовался, были созданы следующие его модификации:
Ar 234А — опытная серия из 8 самолетов, у которых вместо колесного шасси использовалась отделяющаяся стартовая тележка;
Ar 234В-0 — 20 предсерийных самолетов без катапультируемых кре'сел и надува кабины, для интенсивных испытаний;
Ar 234В-1 — разведывательный вариант, который мог быть оборудован двумя фотоаппаратами Rb 50/30 или Rb 75/30; в другом варианте — Rb 50/30 и Rb 20/30;
Ar 234В-2 — вариант бомбардировщика с максимальной бомбовой нагрузкой 2000 кг, располагающейся на бомбодержателях ЕТС 503 в нижней части гондол двигателей;
Ar 234С — серийная версия с четырьмя двигателями BMW 003А-1; было изготовлено 19 самолетов, первый из которых поднялся в воздух 30 сентября 1944 г;
Ar 234С-1 — четырехмоторный аналог В-1, но с полным наддувом кабины и вооруженный двумя пушками MG 151/20 калибра 20 мм для обстрела задней полусферы;
Ar 234С-2 — четырехмоторный аналог В-2;
Ar 234С-3 — многоцелевой вариант: с 21-го по 25-й экземпляр выпускался с увеличенной и перепроектированной кабиной, вооруженный как С-1, но с двумя дополнительными пушками MG 151/20 калибра 20 мм; бомбовая нагрузка крепилась на трех бомбодержателях ЕТС 504; вес пустого — 5200 кг, максимальный взлетный
вес 11000 кг, максимальная скорость на высоте 6000 м — 855 км/час, потолок 11000 м, дальность 1230 км;