6 marca 1984 odbył się pierwszy lot Boeinga B767-200 w długodystansowej wersji 200ER (Extended Range). Pierwszym przewoźnikiem, który złożył zamówienie na wersję ER, były etiopskie Ethiopian Airlines a pierwszą linią, która odebrała maszynę, były izraelskie El Al. Dzięki zamontowaniu w centropłacie dodatkowego zbiornika paliwa pojemność zbiorników wersji 200ER wzrosła o około 40%, a zasięg zwiększył się z 7300 km do 12 200 km. Ogółem wybudowano 229 samolotów w obydwu wersjach 200 i 200ER. Przykładem możliwości samolotu 767-200ER był lot, jaki wykonała maszyna Air Mauritius 17 kwietnia 1988 roku wykonując przelot na dystansie 14 044 km w czasie 16 godzin i 27 minut.
Najpopularniejszą wersją modelu B767 jest wersja 300 różniąca się od poprzedniej większą długością, a co za tym idzie pojemnością. Pracę nad samolotem wersji 300 rozpoczęto w 1983 roku. Kadłub wersji 200 wydłużono wstawiając dwie sekcje: o długości 3,1 m przed skrzydłami i 3,35 m za nimi. Wzmocniono podwozie i konstrukcję podwozia. Pierwszą linią, która zamówiła tę wersję samolotu, był japoński przewoźnik Japan Airlines. 14 stycznia 1986 roku ukończono budowę prototypu, a pierwszy lot odbył się 30 stycznia 1986, zaś do służby Boeing B767-300 wszedł we wrześniu tego samego roku.