Iran har ikke fjernet mistanken om, at landet i hemmelighed har forsøgt at udvikle atomvåben.
EU giver udtryk for dyb bekymring over, at Iran ikke kommer FN i møde på de områder, hvor der er international uro omkring Teherans omstridte atomprogram.
Det Internationale Atomenergiagentur, IAEA, siger, at iranerne stadig skylder forklaringer på flere områder - fire dage før en tidsfrist for en omfattende aftale mellem Iran og seks af verdens stormagter.
"EU beklager dybt de manglende fremskridt i forbindelse med de mulige militære dimensioner," hedder det i en erklæring til IAEA i Wien.
IAEA's chef, Yukiya Amano, siger, at Iran fortsat ikke har svaret tilfredsstillende og dermed ikke fjernet mistanken om, at landet i hemmelighed har forsøgt at udvikle atomvåben.
USA's udenrigsminister, John Kerry, siger, at parterne er enige om at forsøge at finde en løsning inden mandag - og at en forlængelse af forhandlingerne ikke diskuteres.
Kerry flyver sent torsdag aften fra Paris til Wien for at støde til de iranske atomforhandlinger, siger en talskvinde for udenrigsministeriet i Washington.
Tidligere har den britiske udenrigsminister, Philip Hammond, sagt, at han ikke tror på, at landene bliver enige om en aftale inden fristens udløb - men at en udsættelse kan komme på tale efter tydelige fremskridt.
Iran har ikke har kunnet give overbevisende forklaringer på, at det ikke arbejder med at udvikle atomvåben til de såkaldte 5+1-lande, der er de fem permanente medlemmer af Sikkerhedsrådet - USA, Rusland, Kina, Storbritannien og Frankrig - plus Tyskland.
Hvis det lykkes at få en aftale på plads vil det være en historisk afslutning på et af det 21. århundreds største geopolitiske udfordringer, og det vil dæmpe frygten for et fremtidigt atombevæbnet Iran og en mulig krig mellem Iran og Vesten.
En aftale vil også være en sjælden udenrigspolitisk succes for præsident Barack Obama og åbne muligheden for nye relationer mellem Washington og Teheran efter 35 års fjendskab.
Uden en aftale er der lagt op til en langvarig og måske militær konflikt mellem Vesten og Iran.
ritzau/Reuters