В сложившейся ситуации по заданию Министерства обороны и Государственного комитета по оборонной технике началась разработка 122-мм подкалиберных и невращающихся кумулятивных снарядов для орудия М-62Т2С. Выстрел с кумулятивным снарядом, пробивавшим вертикально расположенную броневую плиту толщиной 450 мм, приняли на вооружение 30 ноября 1964 г. С 1967 г. в боекомплект Т-10М был включен и бронебойно-подкалиберный снаряд с начальной скоростью 1600 м/с, пробивавший 320-мм броню на дальности 2000 м.
В 1963 г. небольшое количество танков Т-10М дополнительно вооружили противотанковыми управляемыми ракетами «Малютка». Такими же ПТУР и тогда же пытались довооружить и средние танки Т-55. Пусковая установка для трёх ракет «Малютка» размещалась снаружи на задней части башни в специальном кожухе; она была оснащена механизмом подъёма с электроприводом. Наведение ракет осуществлялось согласованием углов наведения пусковой установки и линии прицеливания штатного прицела наводчика. В боекомплект танка входило шесть ракет.
Т-10М (башня, сиденья, приборы и рычаги управления, боеукладки условно не показаны):
1, 26 – передние грязевые щитки; 2 – подбашенный лист крыши; 3, 24 – передние ящики ЗИП; 4 – окно для впуска в двигатель воздуха летом; 5, 22 – средние ящики ЗИП; 6 – выпускные окна эжекторов; 7 и 20 – сетки окон над радиаторами; 8 и 19 – задние ящики ЗИП; 9 – пробка заправочного отверстия топливного бака; 10 и 16 – пробки отверстий для доступа к регулировочным гайкам тормозных лент; 11 и 15 – задние грязевые щитки; 12- верхний кормовой откидной лист; 13 – окно впуска воздуха в двигатель зимой; 14 – крышка люка для обслуживания системы смазки; 17 – пробка над масляным щупом; 18 – съёмный лист крыши над двигателем; 21 – пробка заправочного отверстия системы охлаждения; 23 – днище корпуса; 25 – крышка люка механика-водителя; 27 – скобы для крепления вертикального щитка; 28 – передний отражатель
Корпус танка Т-10М (вид спереди справа):
1 – нижний наклонный лобовой лист; 2 – верхние наклонные лобовые листы; 3 – петли для крепления переднего отражателя; 4 – кронштейн кривошипа направляющего колеса; 5 – буксирный крюк; 6 – защёлка буксирного крюка: 7 – скобы для крепления вертикального щитка; 8 – ограждение фары; 9 – передний наклонный лист крыши; 10 – люк механика-водителя; 11 – защитный брусок; 12 – подбашенный лист; 13, 19 – выпускные окна эжекторов; 14, 18 – окна сеток над радиаторами; 15 – окно сетки впуска в двигатель воздуха летом; 16 – лист крыши над двигателем; 17 – окно сетки впуска в двигатель воздуха зимой; 20 – верхний наклонный бортовой лист; 21 – нижний гнутый бортовой лист; 22 – кронштейн балансира опорного катка; 23 – упор балансира; 24 – фланец; 25 – ограждение фары и сигнала; 26 – цапфа механизма натяжения гусеницы
Можно утверждать, что танк Т-10 оказался вполне удачной машиной, в которой органично сочетались мощная броневая защита, высокоэффективное вооружение и хорошие маневренные качества. Простота устройства, удобное управление, высокая проходимость выгодно отличали его от других советских и зарубежных тяжёлых танков.