Прототип Б-серии Ar 234 VI3 также был оснащен четыремя серийными двигателями BMW 003Л-1 для участия в программе Ar 234С. Он был готов для испытаний к августу 1944 года, за месяц до полета первого собственно Ar 234С - VI9. Кроме того, еще один из самолетов Б-серии был переоснащен на БМВ для проведения испытаний, так как с этими двигателями возникли проблемы. Проблема с системой управления двигателей БМВ была решена установкой таковой с двигателя "Юмо". Но никак не удавалось решить проблему с перезапуском двигателя после его остановки. В качестве топлива во время испытаний БМВ использовался только бензин, а ситуация в середине 1944 г с горючим потребовала использования J2. Бензин также, как и на "Юмо", использовался только для запуска двигателя, после чего переходили на 12, из-за которого перезапуск двигателя был вообще невозможен. Проблема перезапуска двигателя BMW 003 в полете так и не была решена до конца испытаний. Тем временем завод в Альт-Ленневице приступил к сборке Ar 234С.
Кроме силовой установки Ar 234С отличался от Б-сс-рии еще и компоновкой кабины. Герметичная кабина устанавливалась еще на Ar 234 V3 и на нескольких опытных самолетах Б-серии. На них остекление было герметизировано полосами синтетической резины. Шайбы из того же материала подкладыва-лись под хорошо подогнанные болты для крепления панелей. На Ar 234С применялась другая система - двойные стекла. Первый прототип Ц-серии, получивший'герметичную кабину, был АГ 234 V20, который поднялся в воздух в октябре 1944 г. Месяцем раньше V13 с такой же двигательной установкой успешно достиг высоты 12800 м. По сравнению с Ar 234В новый самолет имел некоторые изменения в конструкции: другой раскрой листов обшивки, изменение конструкции элеронов, увеличение диаметра носового колеса. Кроме проблем с перезапуском двигателей БМВ, еще были неприятности с герметизацией портов тяг управления.
Создание Ц-серии было осложнено тем, что экспериментальная сборочная линия выполняла параллельно и другие задачи, и тем, что в производстве находилось сразу несколько вариантов. Первая серийная модель Ar 234С-1 предназначалась только для ведения разведки с фотооборудованием по типу В-1. Две 20-мм пушки MG 151 с 250 снарядами на ствол были опущены вниз. Бомбардировщик Ar 234С-2 имел ту же конструкцию за исключением оборонительного вооружения. С одной 1000 -кг или двумя 500-кг бомбами Ar 234С-2 имел разбег 900 м, но дистанция сокращалась до 650 м при использовании двух стартовых ракетных ускорителей тягой до 500 кг. Ar 234С-3 представлял собой многоцелевой самолет, способный выполнять задачи в качестве бомбардировщика, ночного истребителя и штурмовика. Предполагалось, что на самолет будут устанавливать BMW ООЗС, который должен был с компрессором "Боун-Бовери" развить тягу 900 кг по сравнению с 800 кг BMW ООЗА. Но новые двигатели так и не поступили. 20-мм пушки MG 151 были переставлены для стрельбы вперед и имели по 250 снарядов на ствол.
С двигателями BMW 003С планировался и разведчик Ar 234С-4, Ar 234С-5 должен был стать двухместным бомбардировщиком, а Ar 234С-6 был дальним разведчиком на базе последнего. Переключение немецкой промышленности на выпуск истребителей в последние месяцы войны привело к тому, что разработка ночного истребителя на базе Ar 234 уже не была неожиданностью. Ar 234С-7 должен был иметь пару турбореактивных двигателей "Хейнкель-Хирт" HeS 011 тягой 1300 кг или Jumo 004 тягой 1000 кг. Вооружение должно было состоять из одной 20-мм пушки MG 151 (с 300 снарядами), стреляющей вперед, и двух 30-мм МК 108 назад (со 100 снарядами на ствол). Другим вариантом Ц-серии был одноместный бомбардировщик Ar 234С-8 с двумя 20-мм пушками MG 151 вперед, нагрузкой до 1000 кг бомб и парой двигателей Jumo 004D тягой 1050 кг.
Несколько опытных самолетов Ц-серии успели поступить на испытания до разгрома Германии. Ar 234 V21 в качестве прототипа С-3, и сходные V22, V23, V24 и V25; Ar 234 V28 был прототипом С-5; Ar 234 V29 был прототипом С-б. На Ar 234 V27 предполагалось провести испытания воздушных тормозов. Еще два опытных V26 и V30 имели ламинарный профиль крыла, но не были закончены. Всего успели выпустить 10 опытных самолетов Ц-серии, со сборочной линии сошли 14 Ar 234С-3 и Ar 234С-1, но только несколько из них успели получить двигатели и ни один не был поставлен в строевые части.
В течении всего этого времени на базе Ar 234 проводились различные исследования по аэродинамике, двигателям, вооружению и др. Упомянутые выше Ar 234 V26 и V30 имели ламинарные профили крыла - первый имел толстый профиль деревянного крыла, а последний тонкий профиль крыла металлической конструкции. Оба самолета были почти закончены, когда их пришлось уничтожить, чтобы избежать захвата советскими войсками. Но, пожалуй, еще более интересным самолетом для аэродинамических исследований был Ar 234 VI6. Это был восьмой опытный самолет Б-серии и предназначался для испытаний нового крыла серповидной формы, разработанного ведущим аэродинамиком "Арадо" Р. Е. Козиным.