Вальтер Блюме, позднее ставший техническим директором фирмы Арадо, уже в 20-е годы задумывался над проблемой установки оборонительного оружия на самолете. Первые исследования в области стрелковых установок на скоростных машинах проводились на базе опыта первой мировой войны. Речь при этом шла о турелях управляемых вручную. Вскоре стало ясно, что при скоростях более 250 км/ч возросший скоростной напор и сила отдачи потребуют для ручного управления оружием слишком больших усилий. Первые опыты по уравновешиванию действующих на бортовое оружие сил (инерционных, аэродинамических и силы отдачи) проводились с помощью турелей, управляемых при повороте двумя воздушными рулями, при этом башня-турель значительно выступала из фюзеляжа. Хотя это устройство действовало безупречно, оно не пошло дальше опытной стадии, так как величина лобового сопротивления из-за него почти удваивалась. Эти исследования на фирме Арадо продолжались до 1932 года, когда в открытой поворотной турели были опробованы разработанные швейцарской оружейной фирмой Эрликон 20-мм пушки MGFF. При испытаниях возникли трудности, прежде всего, с боковыми колебаниями оружия.

С появлением новых 20-мм пушек фирм Маузер и Рейнметалл-Борзиг, в том числе в спаренном турельном варианте, настоятельно потребовались конструктивные или иные меры для компенсации нагрузок от возросших скоростей боевых самолетов. Идеальное решение - дистанционно управляемые поворотные башни небольшого диаметра - до сих пор не было предложено. Тем не менее Вальтер Блюме взялся за разработку тяжелого бомбардировщика с взлетным весом 22 т. Хотя проект был отклонен, он послужил основой для следующего, который получил обозначение ArE 500 и энергично прорабатывался весной 1935 года. Это был двухмоторный скоростной бомбардировщик с разнесенным вертикальным оперением, позволявшим двум башням со спаренными пушками вести огонь без помех. Руководство конструированием фюзеляжа находилось в руках инженеров Ван Неса и Мейера, в то время как проектирование вооружения и силовой установки было поручено инженеру Юргенсманну. Уже в конце 1935-го оказалось возможным представить полноразмерный макет Техническому управлению министерства авиации. Однако по разным причинам все работы по Е 500 прекратили, хотя первый прототип уже находился в постройке. Летом 1938-го фирма Арадо получила заказ на разработку тяжелого истребителя (Zerstorer), имеющего возможность производить бомбометание с пикирования, тяжелого бомбардировщика. Для обоих предусматривалась установка башенных орудийных турелей, которые должны были дистанционно управляться с защищенного поста стрелка посредством перископного прицела.

Новые самолеты получили проектные обозначения ArE 240 и Е 340 соответственно (Е - Entwicklungsflugzeug - перспективный самолет). Последняя из этих машин представляла собой дальнейшее развитие «несчастливого» Е 500 с аналогичной схемой, а именно - все то же двухкилевое оперение и раздвижные тормозные щитки. В качестве оборонительного вооружения предусматривалась установка пяти дистанционно управляемых орудийных башен с гидроприводами. ArE 340 был по тем временам относительно большим самолетом. Размах крыла составлял 23,0 м, а взлетный вес достигал почти 18 т. Он должен был оснащаться двумя находившимися в разработке двигателями Юмо-222 (Jumo-222) или DB-604. ArE 240 отличался от всех ранее разработанных фирмой Арадо проектов. Своими размерами и характеристиками он очень близок к появившемуся в 1937 году Me-210, который создавался как тяжелый истребитель с качествами пикировщика. Широко распространенное мнение о том, что ArE 240 был конкурентом Me-210, на самом деле неверно, так как Me-210 запустили в серию без конкурса. Из постановки боевых задач ArE 240 вытекали следующие требования: минимальные размеры фюзеляжа, минимальное число членов экипажа, надежное управление на высоких скоростях, наличие гермокабины и дистанционно управляемое оборонительное вооружение.

Площадь крыла была принята очень малой относительно существовавших стандартов, чтобы при располагаемой мощности двигателей можно было достичь высоких скоростей. Исходя из малой площади крыла и большого полетного веса (более 10 т) удельная нагрузка на крыло достигла значения 330 кг/м в квадрате, что сделало необходимым применение мошной механизации, увеличивающей подъемную силу на взлетно-посадочных режимах - предкрылков и закрылков Фаулера. К весне 1939-го разработка этого насыщенного техническими новшествами самолета продвинулась настолько, что Ван Нес смог передать работы старшему инженеру Гансу Ребески, который выполнил завершающую стадию проекта. Для оценки летных характеристик летом 1939 года началось строительство двух прототипов, закончившееся через 13 месяцев выпуском Ar-240Vl и V2.

Обе машины не имели вооружения, так как система дистанционного управления оружием еще не была доведена до приемлемого уровня надежности. Спроектированная фирмой LWG система FA-4 не была готова и в конце концов от нее отказались. Взамен фирма Арадо разработала дистанционное устройство с гидроприводом FA-9, на основе которого в течение трех месяцев была изготовлена стрелковая установка с пулеметом MG81 для наземных испытаний. После многочисленных усовершенствований системы управления это устройство в варианте FA13 стало, наконец, более - менее пригодным для установки на самолет. В 1940 году начались летные испытания системы FA-13 на модифицированном Bf-110С-1 (ВА+СР), продолжавшиеся около трех месяцев. В то время, как башня, предусматривавшая установку оружия весом до 30 кг, была готова к применению, разработка перископного управления еще отставала. При тщательных экспериментах в охлаждаемой аэродинамической трубе обнаружилось, что переохлаждение приводит к замерзанию всего устройства и оптики. Это могло быть предотвращено только путем наддува прицельно управляющего блока подсушенным и подогретым воздухом. Сухой воздух отбирался от двигателя и с помощью нагнетающего компрессора подавался через хлоркальциевый фильтр в установку, что поддерживало нормальное функционирование до высот порядка 10000 м.

Вторая проблема - недостаточный обзор через оптику перископного прицела. При увеличении в 1,6 раза оптическая система не обеспечивала своевременного обнаружения противника. Исходя из этого, дистанционное устройство FA-13 было применимо в плохих метеоусловиях только условно. Испытания все же продолжались, и 10 мая 1940 года совершил свой пробный полет первый прототип Ar-240. Через два месяца за ним последовала вторая опытная машина, будущее которой было однако весьма туманным. Оценка летных характеристик обоих прототипов Ar-240 неожиданно выявила большие трудности — самолеты оказались неустойчивыми относительно всех трех осей и трудно управляемыми. Для борьбы с этими неприятными свойствами изменили фюзеляж, переместив кабину экипажа в носовую часть. Кроме того, изменили конструкцию хвостовых тормозных щитков. Однако даже Ar-240V3, на котором были осуществлены все эти доработки, как показали испытания, имел недостаточную боковую устойчивость. До известной степени этот недостаток мог быть устранен дополнительными килями сверху и снизу законцовки фюзеляжа. Для улучшения поперечной управляемости Ar-240V3 оснастили зависающими элеронами и летом 1941 года направили на войсковые испытания.

Ar-240V3 был первым прототипом, оборудованным системой FA-13, которая работала все еще не безупречно. Для проведения испытаний в боевой обстановке самолет с полным вооружением и двумя аэрофотоаппаратами Rb 50/30 был направлен в разведывательную авиагруппу главнокомандующего люфтваффе. Над Великобританией Ar-240V3 оказался самым скоростным самолетом — он мог без труда уходить от атак перехватчиков. Ar-240V4 представлял собой пикирующий бомбардировщик. Он был оснащен тем же вооружением, что и V3, а также тормозными щитками и подфюзеляжными держателями ETC на 8 бомб по 50 кг. В отличие от первых трех прототипов, которые летали с двигателями DB-601A, V4 получил новые моторы DB-603A. К завершающей стадии испытаний стало ясно, что предназначение Ar-240V4 уже не считается приоритетным, и следующие машины строились как истребители-разведчики. В октябре 1942 года выполнили свои первые полеты Ar-240V5 и V6. Они стали головными машинами серии А - О и вошли в состав люфтваффе как А-01 и А-02. Эти самолеты несли новое крыло, которое при тех же размерах и форме имело профиль с большей относительной толщиной, похожий на ламинарный. Благодаря этому удалось существенно улучшить летные характеристики, но, как и прежде, оставались проблемы в отношении устойчивости и управляемости.

Для изготовления «нулевой» серии выбрали завод фирмы AGO в Ошерслебене. Оснастка и раскрой листовых деталей были уже готовы на 80%, когда в декабре 1942-го вышло распоряжение о прекращении подготовки к серийному производству. После этого вся оснастка подлежала уничтожению. Однако фирма Арадо успела построить дополнительно еще три самолета, из которых А-03 был оснащен двигателями DB-601E, позднее замененными на BMW-801TJ воздушного охлаждения. Последние оборудовались турбокомпрессорами, которые позволяли развивать мощность 1520 л.с. на высоте более 10000 м. Четвертая и пятая машины имели двигатели DB-603A. Наступательное и оборонительное вооружение не устанавливалось. Все пять машин серии А-0 отправили на фронт для боевого применения. Базировавшаяся на севере Финляндии около Петсамо эскадрилья получила А-01 и А-02. Они использовались для разведывательных полетов на Мурманск зимой 1942 - 1943 годов. А-03 и -05 также находились с февраля 1943 года на Восточном фронте, первая машина использовалась на северном направлении, а вторая - на центральном. Оба самолета совместно с Ju-88 совершали разведывательные полеты в тыл Красной Армии.

Между тем конструкторы пытались улучшить летные качества машины. Модели V7 и V8 успели изготовить еще до прекращения производства, и они были подняты в воздух в конце 1942-го. Эти самолеты являлись прототипами серии В и по своей конструкции похожи на машины серии А-0, но оснащались двигателями DB-605AM. Этот двенадцатицилиндровый V-образный мотор жидкостного охлаждения развивал взлетную мощность 1475 л.с. Вооружение обоих самолетов состояло из двух пулеметов MG-17 в корне крыла и спаренных пулеметов MG-81 в двух дистанционно управляемых башнях, стрелявших назад вверх и назад вниз. Башни имели сектора обстрела 45° по вертикали и +90° по горизонтали. V8 дополнительно вооружался неподвижной пушкой MG151/20, стрелявшей назад. Во время заводских испытаний прототипы V7 и V8 достигли максимальной скорости 630 км/ч., однако результаты последующих войсковых испытаний снова были неудовлетворительными. Фирме пришлось пойти на дальнейшую модернизацию всей схемы. Ar-240V9 стал прототипом новой серии С. Размах крыла увеличили до 16,59 м, в качестве силовой установки выбрали двигатели DB-603A. В марте 1943-го начались летные испытания.

Самолет располагал усиленным вооружением. Он имел две пушки MG 151/20 в корне крыла и две такие же пушки под средней частью фюзеляжа (все с боезапасом по 300 снарядов на ствол). Кроме того, два пулемета MG-131 в двух дистанционно управляемых башнях с боезапасом по 1000 патронов на ствол. За Ar-240V9 последовали еще три машины серии С, одну из которых, V10 (С-02), модифицировали в ночной истребитель с радиолокатором FuG 202. Его вооружение усилили подвеской под фюзеляжем контейнера WT 151A с двумя пушками MG 151/20. Оба последующих самолета - Ar-240V11 (С-03) и V12 (С-04) - являлись истребителями-бомбардировщиками. Они имели стандартное для серии С вооружение, но могли дополнительно взять бомбовую погрузку весом до 1800 кг. Их двигатели DB-603A оснащались устройством GM1 (впрыск закиси азота). Благодаря ему горизонтальная скорость на высоте 5700 м могла быть увеличена до 700 км/ч.

Летные испытания самолетов серии С начались в марте 1943-го, но вскоре Техническое управление лишило эту программу всякой поддержки. Хотя машина показала неплохие результаты, достигнув скорости 674 км/ч, - оценка военных была столь критична, что испытания и все дальнейшие работы по самолету решили прекратить.