¿Puede una aplicación apuntar a las versiones 3.5 y 4.5 .Net?

Escribo una aplicación WPF, que todo el código fuente es compatible con .NET 3.5 y 4.5. Eso significa que si cambio el destino de .NET en las Propiedades a 3.5 o 4.5, se completará y funcionará bien sin ningún error.
Me pregunto si mi archivo de aplicación puede ejecutarse en PC con .NET 3.5 y 4.5 (ejemplo: Windows 7 y Windows 8.1), sin la versión complie 2 para cada .NET. ¡Gracias!

Editar:
Cuando copio la aplicación .NET 3.5 en cuestión en una computadora con Windows 8.1, Windows se niega a ejecutar mi aplicación y me exigen que instale .NET 3.5. Entonces, si solo cumple con .NET 3.5, no hace que la aplicación pueda ejecutarse en .NET 4.5 pc.

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