Pod koniec 2016 roku Iberia wycofała ostatnie A340-300, zastąpiły je A330-200https://www.airfleets.net/listing/a340-1.htm.
Druga generacja Prace nad nową generacją modelu A340 rozpoczęto pod koniec lat 90. Rozwinięcie poprzednich wersji miało polegać na zwiększeniu pojemności i osiągów nowych maszyn. Podobnie jak w przypadku pierwszej generacji jeden z nowych modeli charakteryzował się większym zasięgiem, drugi zaś pojemnością.
Airbus A340-500 był przez pewien czas maszyną o najdłuższym (15740 km) zasięgu na świecie (wiosną 2006 tytuł ten odebrał mu Boeing 777-200LR). Airbus A340-500 w latach 2004-2013 wykonywał najdłuższe jak dotąd komercyjne połączenie pokonując w ciągu ponad 18h trasę z Singapuru do Nowego Jorku w barwach Singapore Airlines. Model A340-600 posiada nieco krótszy zasięg (13890 km), jednakże może przewieźć 380 pasażerów (wobec 313 w wersji -500). Airbusy A340 nowej generacji nie odniosły sukcesu rynkowego przegrywając ze swoimi odpowiednikami produkcji Boeinga – modelami 777-200ER, 777-200LR i 777-300ER. Powodem niepowodzenia nowych Airbusów była ich gorsza ekonomika eksploatacji (przez wyższe zużycie paliwa) i utrzymania (A340 ma 2 silniki więcej niż 777). Do końca 2012 r. do służby weszło 131 Airbusów A340 drugiej generacji (34 serii 500 i 97 serii 600) wobec ponad 500 Boeingów 777 w tym samym czasie.