Der einmotorige Tiefdecker W 34 basierte auf der W 33, wurde aber stärker und variationsreicher motorisiert und ausgestattet. Erstflug war am 7. Juli 1926.
Etwa 20 verschiedene, luftgekühlte Sternmotoren aus dem In- und Ausland kennzeichneten die verschiedenen Lieferausführungen. Damit verbanden sich teilweise Änderungen an der Flugzeugzelle, z. B. des Motorvorbaues und der Querruder, aber im Fertigungsverlauf auch der Spannweite (von 17,75 m bis auf 18,48 m). Hinzu kamen, je nach den Verwendungsabsichten der Auftraggeber, unterschiedliche Instrumentierungen sowie Ausrüstungen mit Funk-, Sprechfunk- und Peilanlagen. Das Flugzeugmuster wurde mit entsprechenden Innenausstattungen als Fracht-, Expeditions-, Sanitäts- und Passagierflugzeug mit Radfahrwerk oder auf Schwimmern eingesetzt. Erste Lieferungen erfolgten mit offenem Pilotenraum.

Dessauer Werkspiloten unternahmen mit W 34 mehrere Rekordflüge. Dazu gehörten neue Höhenflugweltrekorde: Im Jahre 1928 mit Nutzmassen von 500 kg und 1000 kg auf 9190 m bzw. 7907 m, und am 26. Mai 1929 ohne Nutzmasse auf 12379 m. Sie übertrafen damit zumeist Leistungen von US-amerikanischen Fliegern und Flugzeugen – was einen deutlichen, verkaufsfördernden Einfluss hatte. Im Zeitraum der Jahre 1927 bis 1929 wurden (die Typen W 33 und W 34 zusammengenommen) 44 Flugzeuge in 15 Länder bis nach China und Kanada verkauft.

Danach stieg vor allem der Lieferungsanteil für die UdSSR weiter an. Dort flogen die Baumuster W 33 und W 34 im Passagier- und Postdienst unter der einheitlichen Bezeichnung PS-4. Nach der Schließung des Junkers-Werkes in Fili im Jahre 1927 wurden sie von sowjetischen Flugzeugreparaturwerken aus Bauteilen, die Dessau lieferte, flugfertig montiert und regelmäßig überholt.