W październiku 1986 roku pierwszy użytkownik, Japan Airlines, rozpoczął regularne rejsy z wykorzystaniem wersji 300. Podobnie jak w przypadku wersji 200 opracowano również odmianę długodystansową 300ER. Budowę prototypu o przedłużonym zasięgu ukończono 3 listopada 1986 roku, a 9 grudnia tego samego roku maszyna wzniosła się po raz pierwszy w powietrze. Pierwszym użytkownikiem zostały linie American Airlines. Wybudowano 496 egzemplarzy w wersji 300/300ER.
W styczniu 1993 roku United Parcel Service złożył zamówienie na wersję towarową maszyny 767-300ER. Dwa lata później, 8 maja 1995 roku ukończono budowę prototypu, a 20 czerwca tego samego roku wzbił się on do dziewiczego lotu. Kadłub samolotu pozbawiono okien pasażerskich, wzmocniono podłogę, na której zainstalowano rolki do przemieszczania kontenerów i palet. W kadłubie zainstalowano duże drzwi towarowe odchylane do góry. Na górnym i dolnym pokładzie o łącznej objętości 454 m³ można przewozić maksymalnie 54 t ładunku. 16 października 1996 roku pierwsza maszyna w wersji towarowej trafiła do UPS.