波音767-300是波音767-200型的加长型，日本航空公司为启动用户，于1983年9月开始研制，1986年1月30日首飞，同年9月交付使用 。该机型比波音767-200加长6.43米，载客能力增加20%，货舱容积增加31%，并加强了机身中段和起落架。其最大起飞重量187吨，最大燃油容量90916升，最大油量航程11393公里，配备两台涡扇发动机，可选型号包括普拉特-惠特尼PW4000、罗尔斯-罗伊斯RB211-514G/H和通用电气CF6-80C2 。
波音767-300ER作为加大航程型，增加了中央翼油箱，最大起飞重量增至186.88吨，航程11305公里，1988年投入使用并成为该系列产量最多的型号 。波音公司于2005年启动“767-300改装货机”计划（767-300BCF），改装后最大载重量54吨，航程5390公里。英国航空最后一架该型客机于2018年11月退役，中国民航最后一架于2018年12月退役 。2021年9月，波音在GAMECO增设767-300BCF改装生产线，首架在中国完工的767-300BCF于2022年11月交付，全球第100架767-300BCF客改货机随后在广州空港经济区完成交付 。该机型执飞了海南自贸港首条直达非洲的“海口—内罗毕—约翰内斯堡”货运航线（2025年10月）、“第比利斯—三亚—米兰”第五航权货运航线，单班最大载货量约50吨 。
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