Первый полёт выполнил 29 июля 1963 года, в эксплуатации с сентября 1967 года. Один из самых массовых пассажирских самолётов, собиравшихся в Советском Союзе. Всего, вместе с опытными и предсерийными образцами, было построено 854 самолёта всех модификаций. Полностью производство было прекращено в 1989 году. Ту-134 поставлялся на экспорт в страны Варшавского договора.
Ту-134 — ближнемагистральный пассажирский самолёт с двумя турбореактивными двухконтурными двигателями Д-20П-125 на опытном самолёте и Д-30 на серийных. Двигатели установлены в хвостовой части фюзеляжа на пилонах, что значительно снижает шум в салоне по сравнению с самолётами предыдущих поколений. Горизонтальное оперение поднято на вершину киля (Т-образное оперение). Топливо размещено в кессон-баках крыла.
Ту-134 был сертифицирован по международным нормам. Самолёт строился в различных модификациях: пассажирские, машины специального назначения, летающие лаборатории. Использовался также в школах ВВС.