Первым прототипом, в котором использовалось большинство элементов характерных для версии «С» был Ar-234 V19 (PI+WX, W.Nr 130029). Его силовая установка состояла из четырех двигателей BMW 003А в несколько перепроектированных двойных гондолах. Самолет не вооружался пушками MG 151/20. Машина впервые поднялась в воздух 16 октября 1944 года, под управлением Уббо Нансена. После серии испытаний машина была передана в исследовательское подразделение фирмы BMW, которое в январе 1945 года было переведено из Ораниебурга в Магдебург.
Ar-234 V19 доставил специалистам из Бурга большое количество проблем. Они в основном касались двигателей и установленных на них «стартеров Riedel». Характеристики самолета были оценены как «отличные», однако его возможности снижал фюзеляж. Оказалось, что горизонтальный полет с максимальной скоростью невозможен, так как хвост самолета начинал вибрировать. Считалось, что Ar-234С имеет избыток тяги, а расчетная максимальная скорость на уровне 800-850 км/час была слишком высока. При полетах с использованием полной тяги двигателей управление становилось очень трудным. Появлялись проблемы подобные тем, что проявились во время испытаний Ме-262. Связано это было с приближением к звуковому барьеру. В январе 1945 года программа испытаний была завершена, а самолет в дальнейшем планировалось использовать для испытаний стреловидных крыльев по программе «Veruchflugel II».
Последний перелет Ar-234 V19 произошел в апреле 1945 года. В этот день, в 8.00 в Бурге ожидался налет союзнической авиации. В такой ситуации пилот решил стартовать двумя часами ранее, отдавая себе, отчет о проблемах которые были связаны с двигателем №4, а также указателем уровня топлива. На трех работающих BMW 003 без особых проблем самолет взлетел и достиг Монатих-Обервесенфельда. На следующий день уже с использованием четырех двигателей, а также дополнительных стартовых ускорителей Walter 109 500, самолет стартовал с короткой (1300 м) травяной полосы в Фюрстенфелдбрюк (Furstenfeldbruck). К сожалению эта авиационная база была разбомблена и большинство находящихся там самолетов было уничтожено, но Ar-234 V19, который стоял в некотором отдалении от взлетно-посадочной полосы, остался неповрежденным. Спустя несколько дней, после необходимого ремонта взлетной полосы, самолет вылетел в Нюрнберг, где присоединился к Ar-234 VI4. Через пару дней, из-за приближения неприятельских войск, Ar-234 V19 был взорван в лесу Хофолдингер (Hofoldinger).
Уже 5 ноября 1944 года к Ar-234 V19 присоединился практически идентичный ему Ar-234 VI9 (PI+WY, W.Nr 130030). Во время первого полета за его штурвалом сидел Йансен. Этот самолет не летал слишком долго – тремя днями позже руливший по полосе истребитель FW-190 таранил стоявший невдалеке прототип. Йансен находившийся в этот момент в кабине Ar-234 V20, получил легкое ранение. Только в январе 1945 года самолет был отремонтирован и мог продолжить испытательные полеты. Теперь на нем проводились всякого рода испытания шасси, а после перегона в Рехлин – пробы стартов в перетяжеленной конфигурации. Вскоре самолет возвратился в исследовательское подразделение фирмы «Арадо». Но когда к нему начали приближаться советские войска , Ar-234 V 20 был эвакуирован, сначала на аэродром Бранденбург-Брест, а затем в Весендорф, куда попал вместе с одним из подразделений исследовательского отдела, скрытого под кодовым названием Heidfahrten GmbH. Здесь он был сильно поврежден во время налета союзнических бомбардировщиков 4 апреля 1945 года. Вместе с ним был уничтожен и Ar-234 VI2.
Третьим прототипом серии «С» был Ar-234 V21 (PI+WZ, в тот период когда на нем летал Йансен, или RK+EK – когда летал Эйхем, W.Nr 130061) оснащенный четырьмя двигателями BMW 003А-1. Этот самолет был одновременно и первым образцовым экземпляром Ar-234 С-3, хотя и не имел перископа. Первый полет эта машина совершила 24 ноября 1944 года, под управлением Йансена. Ar-234 V 21 имел кабину, которая предусматривалась для серийных машин, а также комплект вооружения, из двух стреляющих вперед пушек MG 151/20 (размещенных в нижней части кабины пилота), и двух таких же пушек стреляющих назад (размещенных в задней части фюзеляжа). Вероятнее всего это был единственный экземпляр Ar-234 С, который имел обе пары пушек. Даже построенные Ar-234 С-3 вооружались только передней парой пушек, несмотря на имевшиеся лафеты для задних MG 151/20. После испытания вооружения, прототип Ar-234 V21 был передан на испытания оборудования. Испытания завершились в конце января, после чего самолет должен был быть переделан получив стреловидные крылья ламинарного профиля – «Veruchflugel IV». Решение предать его для проведения этой программы было принято 30 апреля 1945 года, а окончание работ по его переделке планировалось на 31 мая 1945 года. Несложно понять, что из этих планов ничего не вышло.