Серия аэробусов A-330 разрабатывалась параллельно с серией А-340. Самолет рассчитан на конкуренцию с Боингом 767-300ER. Разработка лайнера была начата в ноябре 1995 года.
Всего к началу 2007 года заказано 344 машины, поставлено 240. Согласно графику разработки, первым шел самолет А-340, а за ним с интервалом в один год - самолет А-330.
Опытный самолет А330-300 выполнил первый полет 2 ноября 1992 года. В конце октября 1993 года он был одновременно сертифицирован по европейским и американским нормам летной годности. Первый самолет в конце декабря 1993 года получила французская авиакомпания "Эр Интер" В 1995 году консорциум Airbus Industrie приступил к разработке модификации самолета А-330, отличавшейся от исходного варианта А330-300 укороченным фюзеляжем и увеличенной дальностью полета до 11900 км. Так как этот самолет предназначался для авиалиний протяженностью почти 12 000 км, то запас топлива был увеличен на 41 900 литров.