20 апреля 1944 г. известный летчик-испытатель В.К. Коккинаки на заводском аэродроме авиазавода № 18 впервые поднял в воздух машину, вскоре получившую новое название Ил-10.
От своего предшественника она отличалась более мощным двигателем (номинально 2000 л. с.), чуть меньшей массой и слегка укороченными и меньшими по площади крыльями. В бронекапсулу «по многочисленным просьбам потребителей» помимо кабины водителя и мотора была полностью включена кабина воздушного стрелка. При этом толщина брони капота двигателя была увеличена снизу и с боков до 8 миллиметров вместо четырех. Бортовое и вооружение и бомбовая нагрузка не изменились. Последняя хоть и составляла по техпаспорту 600 килограммов, фактически, по данным авиационных частей, не превышала 400.