В 1961 году стало понятно, что вертолету Ми-6 если и не нужна смена, то нужен какой-то помощник. В итоге ОКБ Миля было поручено разработать новую транспортную машину для нужд армии и народного хозяйства. Три года потребовалось на создание Ми-10. Уже в 1964 году на Ростовском вертолетном заводе начался выпуск новейших машин. При этом еще на стадии ранее разработки было решено превратить Ми-10 в летающий кран с грузоподъемностью не менее 12 тонн и возможностью перелета минимум на 250 км.
Такая машина требовалась в первую очередь военным. Они хотели использовать Ми-10 для перевозки боевых ракет. Надо отметить, что с техническим заданием советские конструкторы справились на 100%. Хотя первые испытания для Ми-10 закончились аварией, меньше чем через год вертолет поставил рекорд грузоподъемности – 15 103 кг, что для 1961 года стало абсолютным рекордом. При этом груз был поднят в небо на высоту в 2 200 метров. Большого количества таких вертолетов армии не требовалось, а потому произвели Ми-10 в количестве всего 44 экземпляров. Правда со службой в армии по прямому назначению у модификации Ми-6 сложилось не очень. Еще до начала 1970-х годов там отказались от идеи транспортировки ракетного вооружения при помощи вертолетов.
Параллельно с выпуском оригинальных Ми-10 в 1965 году ОКБ Миля разработало еще одну модификацию винтовой машины. Ей стал вертолет Ми-10К, который предназначался для ведения разнообразных монтажных работ. Всего за год в СССР собрали еще 17 вертолетов узкой специализации. В последующие годы дополнительные 4 были переоборудованы из уже имевшихся Ми-10.
В оригинальном Ми-10 советские конструкторы попытались реализовать идею набора телекамер, которые располагались под брюхом машины и должны были помогать пилоту в процессе погрузки. Однако на практике идея себя не оправдала. Камеры были не слишком удобными в реальных условиях, а потому уже в Ми-10К от них отказались в пользу более «тривиального» решения – подвесной кабины с круговым обзором и дополнительным набором рычагов управления. Еще одним интересным техническим решением в вертолетах Ми-10 было использование деревянных рулевых винтов. Делали их на заводе в Ленинграде из специальной прессованной древесины. Такой материал был выбран по причине того, что в 1960-е годы лучший материал для производства весьма специфического винта просто не существовало.
С 1975 по конец 1980-х годов вертолеты Ми-10 и Ми-10К активно использовались в разнообразных строительных проектах. Чаще всего Ми-10К бросали на возведение телебашен. Последний раз уникальная машина пускалась в дело в 2003 году при установке шпиля на «Триумф-палас» в Москве. К нынешнему моменту оставшиеся вертолеты Ми-10К принадлежат частной компании UTair. Всего их 8, при этом 7 уже давно никуда не летают. В первую очередь потому, что для ремонта советских вертолетов-монтеров просто нет запчастей. В том числе тех самых уникальных деревянных винтов. Разрабатывать и изготавливать винты-заменители из современных композитных материалов нынешний хозяин не может и не хочет в виду «экономической нерентабельности».