Первые проработки танка под наименованием ИС-5 были сделаны ещё в 1944 году. Работы выполнил челябинский Опытный завод № 100 под руководством Ж. Я. Котина. Котин выдвинул несколько концепций нового танка, но практически ни одна из них не несла каких-либо новаторских идей. В металле танк реализован не был. Предпочтение отдали другим танкам — ИС-6 и ИС-7. В конце 1948 года к теме создания танка ИС-5 было решено возвратиться вновь, когда Главным бронетанковым управлением было выдано техническое задание на новый перспективный тяжёлый танк, предназначенный для замены стоявших на вооружении ИС-2 и ИС-3. Опыт проектирования и эксплуатации ИС-4 и ИС-7 повлёк за собой ограничение боевой массы будущего танка в 50 тонн. Работы по танку были заданы постановлением правительства от 18 февраля 1949 года. Главным конструктором был назначен Ж. Я. Котин. Техпроект нового танка был готов в апреле 1949 года, и уже в том же году была выпущена установочная партия из 10 машин. В ходе войсковых испытаний выявилось множество недостатков, таких как недостаточный ресурс двигателя. Доводка танка продолжалась до декабря 1952 года. После смерти Сталина в марте 1953 года название танка сменилось на ставшее уже окончательным Т-10, под которым он и был принят на вооружение 15 декабря 1953 года.

Т-10, неоднократно модернизируясь, производился серийно с 1953 по 1966 год. В 1953—1962 годах танк производился в Челябинске, а в 1957—1966 — в Ленинграде. Точных данных о цифрах выпуска Т-10 нет, в разных источниках называются цифры от 2500 до 8000 произведённых машин. Подавляющее большинство выпущенных машин принадлежали к модификации Т-10М, а в 1960-х годах все стоявшие на вооружении Т-10 ранних модификаций были модернизированы до Т-10М.

Бронебойный снаряд Д-25Т пробивал на дистанции 1000 м около 150 мм брони при угле встречи 90°.

На танках модификации Т-10М устанавливалась новая 122-мм пушка М-62-Т2 (2А17) со значительно лучшими баллистическими характеристиками, начальная скорость её бронебойного снаряда составляла 960 м/с. С 1967 года в боекомплект М-62-Т2 входили также бронебойно-кумулятивные и бронебойно-подкалиберные снаряды.

Вспомогательное вооружение танка состояло из двух 12,7-мм пулемётов ДШКМ, один из которых был спарен с пушкой, а другой, зенитный, размещался на турели на крыше башни. Боекомплект пулемётов составлял 1000 патронов в лентах по 50 штук. На танках модификации Т-10М они были заменены 14,5-мм пулемётами КПВТ.

Двигатель Т-10 — V-образный 12-цилиндровый четырёхтактный дизель жидкостного охлаждения В-12-5 мощностью 700 л.с. при 2100 об/мин. Рабочий объём двигателя 38,8 л.

Трансмиссия состояла из коробки передач планетарного типа (8 передач + две заднего хода) с гидравлическим управлением, механизма поворота и двухступенчатых бортовых передач.