Бои в Испании и Китае показали, что двух пулеметов «пятерки» недостаточ­но, чтобы успешно бороться с крупными, хорошо защищенными двухмоторными и трехмоторными бомбардировщиками. Поэтому в 1938 году была создана модификация с усиленным вооружением. Два дополнительных синхронных пулемета ШКАС с боекомплектом по 650 па­тронов на ствол установили в фюзеляже над двигателем под выступающими обте­кателями.

Другим воплощением боевого опыта стала установка бронеспинки сиденья, защищавшей летчика от пуль винтовоч­ного калибра и крупнокалиберных пуль на излете.

Кроме того, многие пилоты жалова­лись, что узкий и тесный фонарь кабины сильно ограничивал обзор и сковывал движения, из-за чего в полете его обыч­но не закрывали. Поэтому на 10-й мо­дификации решили отказаться от сдвижного фонаря, заменив его небольшим неподвижным козырьком перед каби­ной.

Одновременно телескопический прицел ОП-1 заменили на коллиматорный ПАК-1, гораздо более удобный в применении.

Не менее серьезным изменениям, чем вооружение и кабина, подвергся планер и силовая установка машины. Крыло сделали значительно более прочным путем уменьшения шага нервюр и уве­личения площади дюралевой обшивки. Механизм синхронного опускания элеронов убрали, а под фюзеляжем и центропланом установили отклоняемые щитки, позволявшие снизить посадочную скорость. Наконец, мотор М-25 А мощностью 730 л.с. заменили на 750-сильный М-25 В и поставили новый маслора-диатор, а для его охлаждения в нижней части лобовой панели капота сделали небольшой воздухозаборник.

Изменения привели к значительному увеличению массы и некоторому ухуд­шению аэродинамики. Поэтому, несмо­тря на рост мощности двигателя, летные данные машины практически не улучшились, однако ее боевой потенциал заметно возрос.

Некоторое время тип 10 выпускался параллельно с «пятеркой», но к весне 1939 года полностью заменил ее на сбороч­ном конвейере горьковского авиазавода. Всего построено 934 машины этой модификации. Они участвовали в тех же войнах, и вооруженных конфликтах, что и тип 5.