9 июля он был показан на воздушном параде в Тушино. Испытания закончились в начале 1964 года, но различные доработки продолжались ещё три года. В 1965 году вертолёт экспонировался на авиасалоне в Ле Бурже. В 1964 году началось серийное производство (решение принято ещё в 1961) на заводе №168 в Ростове-на-Дону. В 1968 году за создание Ми-6 и Ми-10 группе работников ОКБ во главе с М.Л.Милем присуждена Государственная премия.
Вертолёт Ми-10 построен по одновинтовой схеме с несущим пятилопастным цельнометаллическим и четырёхлопастным деревянным рулевым винтами. Силовая установка состоит из 2 ТВД Д-25В конструкции П.А.Соловьёва. Шасси четырёхопорное с высокими (клиренс — 3,75 м) ферменными стойками пирамидального типа. Между стоек шасси на гидрозахватах может устанавливаться грузовая платформа или контейнер. Гидрозахваты имеют дистанционное управление. В центральной части фюзеляжа расположена грузопассажирская кабина, вмещающая 28 пассажиров или груз до 3 т, который загружается через заднюю боковую дверь при помощи стрелы-лебёдки. Внутри фюзеляжа установлена ферма с грузовой лебёдкой ЛПГ-7 и восьмикратным полиспастом, обеспечивающим подъём/опускание груза до 15 т на высоту 30 м. В кабине экипажа установлена телевизионная установка с камерой под фюзеляжем, упрощающая операции «наруливания» на груз. Между опорами шасси могла устанавливаться унифицированная грузовая платформа размером 8,5х3,6 м с лебёдкой ЛПГ-3. Топливо располагается в подвесных боковых основных баках. В перегоночном варианте в салоне могут устанавливаться 2 дополнительных бака по 1250 л.
Особенностью Ми-10 было то, что для одновременного отрыва колёс шасси от земли среднюю часть фюзеляжа вместе с осью несущего винта пришлось повернуть на 1°30' вправо от вертикали. При этом, чтобы сохранить горизонтальное положение кабины на земле, правые стойки шасси сделаны короче на 300 мм.
Первоначально предполагалось, что Ми-10 будет использоваться в армии для обеспечения мобильного базирования ракетных комплексов.

{--comment--}