Samolot Tu-134 oblatano pod koniec lipca 1963 roku. Pod koniec października, w czasie jednego z lotów prototypu wystąpiło niebezpieczne zjawisko tzw. „głębokie przeciągnięcie”. W wyniku przeprowadzonych następnie badań, w celu wyeliminowania tego poważnego problemu aerodynamicznego zwiększono powierzchnię usterzenia poziomego o 30%. W listopadzie 1964 roku próby Tu-134 zakończono.
W międzyczasie powiększono ilość miejsc pasażerskich. W 1966 roku na kolejnych samolotach serii próbnej zamontowano nowe silniki D-30 konstrukcji Sołowiewa, dzięki temu poprawiono osiągi oraz bezpieczeństwo lotu. W styczniu 1966 roku jeden z próbnych Tu-134 uległ katastrofie, którą spowodował zbyt duży kąt wychylenia steru kierunku. Po wprowadzeniu ograniczenia jego wychyleń uznano samolot za konstrukcję nadającą się do eksploatacji i polecono rozpocząć jego produkcję seryjną.
Bardzo szybko zyskał on uznanie w oczach personelu latającego, wysoko oceniono jego osiągi i właściwości aerodynamiczne oraz komfort lotu. W listopadzie 1968 roku Tu-134 otrzymał międzynarodowy certyfikat zgodny z normami brytyjskimi BCAR. Przeprowadzenie odpowiednich prób i badań zlecono polskiemu Inspektoratowi Kontroli Cywilnych Statków Powietrznych. Był to pierwszy międzynarodowy certyfikat uzyskany przez samolot pasażerski radzieckiej konstrukcji, jego uzyskanie znacznie ułatwiało korzystanie z międzynarodowej przestrzeni powietrznej oraz ułatwiało sprzedaż do innych krajów.
W 1968 roku przystąpiono do modernizacji Tu-134. W jego części ogonowej zamontowano pomocniczy zespół napędowy. Służył on do wytwarzania sprężonego powietrza potrzebnego do wentylacji i ogrzewania kabin oraz do rozruchu silników turboodrzutowych. Produkował również energię elektryczną, potrzebną w czasie postoju na lotnisku, gdy nie pracowały silniki napędowe. To rozwiązanie techniczne było niezwykle ważnym udoskonaleniem, gdyż uniezależniało samolot od zewnętrznych źródeł zasilania, było to ważne szczególnie na lotniskach pozbawionych odpowiedniego zabezpieczenia technicznego. Zastosowano zmodernizowane silniki napędowe D-30 z rozruchem powietrznym oraz wyposażone w odwracacz ciągu, skracający dobieg (we wcześniejszych pasażerskich Tu używano w tym celu spadochrony hamujące). Nowemu samolotowi wydłużono kadłub, co pozwoliło wstawić dodatkowe siedzenia dla pasażerów. W kwietniu 1969 roku oblatano nową wersję nazwaną Tu-134A. Po zakończeniu prób w kwietniu 1970 roku Tu-134A skierowano do produkcji. Zademonstrowano go na Międzynarodowym Salonie Lotniczym w Paryżu.
W następnych latach konstrukcję samolotu stale udoskonalano, powstało szereg wariantów będących odpowiedzią na szybki postęp w lotnictwie i życzenia użytkowników. Do jego wyposażenia stale wprowadzano nowe urządzenia radiowe do łączności i nawigacji, w tym również satelitarnej, zabudowano też radar meteorologiczny. Tu-134 był produkowany seryjnie od 1966 do 1970 roku, a Tu-134A i jego wersje rozwojowe od 1970 do 1984 roku. W sumie, razem z maszynami doświadczalnymi, zbudowano 852 egzemplarze.
Część samolotów Tu-134 była też wykonana dla potrzeb lotnictwa wojskowego lub była wynikiem adaptacji samolotów pasażerskich do celów militarnych. Samoloty były używane do transportu oraz do szkolenia i treningu pilotów (Tu-134UBŁ) i nawigatorów (Tu-134Sz) dla ponaddźwiękowych bombowców średniego
i dużego zasięgu Tu-22M i Tu-160. Kilka samolotów było używanych jako powietrzne punkty dowodzenia.
Tu-134 i Tu-134A były również eksploatowane przez Polskie Linie Lotnicze „Lot” i nasze lotnictwo wojskowe. Tu-134 wszedł do historii polskiej komunikacji lotniczej jako pierwszy samolot pasażerski napędzany silnikami turboodrzutowymi. „Era” napędu odrzutowego w „Locie” rozpoczęła się w listopadzie 1968 roku, zostały wtedy dostarczone do Warszawy pierwsze dwa Tu-134. Wprowadzone one zostały na linie pasażerskie w kwietniu 1969 roku. Łącznie na potrzeby „Lotu” w latach 1968-69 zakupiono 5 Tu-134. W 1973 roku dostarczono do Polski pierwszego Tu-134A. Do roku 1978 zakupiono w sumie 7 takich samolotów.
Tu-134 i -134A były używane przez „Lot” do początku lat 90. W lotnictwie wojskowym w 1974 roku rozpoczęto eksploatację 2 samolotów Tu-134 służących do transportu specjalnego. Wycofano je z użytkowania
w 1991 roku.
| Rozpiętość | 29,01 m |
| Długość | 37,1 m |
| Masa startowa | 47000 kg |
| Maksymalna prędkość | (przelotowa) 905 km/h |
| Pułap | 11600 m |
| Zasięg | (z ładunkiem 3500 kg) 2770 km |
| Uzbrojenie | – |
| Silnik | 2 x D-30 o ciągu 6800kG każdy |
