С целью ускорения работ по модернизации Ил-10 ВВС передали в ОКБ С.В.Ильюшина пару "десяток" последних серий производства авиазавода № 64.
На первом Ил-10 установили 4 пушки НР-23 (600 снарядов) и новую пнев-мосистему перезарядки пушек. Установили электрифицированную оборонительную пушечную установку ВУ-9М с пушкой Б-20ЭН (150 снарядов). Под консолями крыла устанавливались 4 ракетных орудия РО-82. Вес бомбовой нагрузки остался без изменений: нормальная - 400 кг, максимальная -600 кг. Установили новые консоли крыла с увеличенной до 33 м2 площадью. Профиль крыла Кларк YH. Законцов-ки крыла стали прямыми. Вместо сплошного, не перекрывающегося под фюзеляжем взлетно-посадочного щитка "Шренка" установили щелевой закрылок такой же площадью с большими углами отклонения и лучшими несущими свойствами. Все это способствовало улучшению взлетно-посадочных, маневренных и боевых свойств штурмовика.
В апреле 1951 г. провели испытания вооружения в воздухе и на земле. Электрификация пушечной турели позволила значительно сократить время перемещения оружия, что повысило оборонительные возможности штурмовика.
Второй Ил-10 доработали более кардинально. Кроме изменений, внесенных в первый Ил-10, на втором экземпляре доработали бронекорпус и хвостовую часть с оперением. Носовая часть удлинена на 250 мм, а хвостовая часть - на 500 мм. Хвостовое колесо перенесено назад на 700 мм (с 12 на 14 шпангоут). Горизонтальное оперение измененной в плане формы было поднято на 75 мм и вынесено из спутной струи, что улучшило условия его работы, особенно на взлетно-посадочных режимах. По сравнению с Ил-10 были значительно увеличены площади всех рулевых поверностей штурмовика. Установили новое шасси без развала и схода колес с усиленными тормозами. Колеса шасси вместо 800x260 мм стали несколько больших размеров - 900x300 мм. Улучшена противопожарная изоляция кабины летчика от моторной установки. Введена система пожаротушения. Добавлена дублирующая жесткая проводка управления рулем высоты. Введена аварийная система выпуска шасси вместо механической и воздушная аварийная система торможения. Увеличен состав оборудования: введены аппаратура слепой посадки ОСП-48, радиокомпас АРК-5, маркерный приемник МРП-48П, гиро-полукомпас ГПК-48 и дистанционный компас ДГМК-3, радиовысотомер РВ-2. На лобовом стекле кабины летчика устанавливались противообледенительное устройство и снегоочиститель. Противообледенитель устанавливался и на винт мотора.
Изменены крепления пушек НР-23. Изменена система подвески бомб и система аварийного управления бомбос-брасыванием. Добавлена наружная подвеска бомб под консолями крыла (обеспечивалась подвеска бомб калибра 250 кг). Снят держатель авиационных гранат.
Ил-10 в музее ВВС в г.Монино под Москвой
Ил-10 в музее Румынских ВВС
Ил-10 в польском музее
Предусмотрена возможность подвески дополнительных бензобаков (по 150 л) на бомбовые консольные держатели.
Отметим, что состав оборудования Ил-10М обеспечивал боевое применение штурмовика практически в любых метеусловиях и ночью.
возвращен на завод для доводки. В январе 1952 г. Ил-10М проходил повторные госиспытания в ГК НИИ ВВС (принят на испытания 25.12.51 г.), но неудачно. Устранение выявленных на повторных испытаниях недостатков и дефектов штурмовика затянулось до середины лета 1952 г. - 7 июля Бугай-ский доложил Главному конструктору, что И л-ЮМ доработан согласно замечаниям госиспытаний января 1952 г., прошел заводские испытания и может быть предъявлен на государственные испытания." В августе 1952 г. модифицированная "десятка" в третий раз была предъявлена на госиспытания, и на этот раз удачно.
При полетном весе 6875 кг максимальная горизонтальная скорость полета опытного Ил-10М на высоте 2650 м оказалась равной 512 км/ч, у земли - 476 км/ч.
Время набора высоты 1000 м составило 2,1 мин, а высоты 3000 м - 6,4 мин. Дальность полета на высоте 500 м с бомовой нагрузкой 400 кг без подвесных топливных баков достигала 800 км. Длина разбега (закрылок отклонен на 25 ) - 410 м, пробега (закрылок отклонен на 50 ) - 500 м. Посадочная скорость при весе на посадке 5865 кг (закрылок отклонен на 50 ) - 138 км/ч.
С подвесными топливными баками емкостью по 150 л каждый максимальная скорость штурмовика (начальный полетный вес 7298 кг) уменьшалась примерно на 30 км у земли и на 33 км - на высоте 2000 м, но максимальная дальность полета на высоте возрастала до 1030 км.
В июле 1953 г. в ГК НИИ ВВС проходил контрольные государственные испытания серийный Ил-10М (зав. № 16800207) производства завода № 168 (ведущий летчик-испытатель М.Твеле-нев, ведущий инженер - Н.Головко, летчики облета - Ю.Антипов и П.Белясник). Не успев пройти полный цикл испытаний, штурмовик 29 сентября был возвращен на завод для доработки хвостового оперения. После устранения дефектов самолет в ноябре вновь перелетел в ГК НИИ ВВС для завершения программы госиспытаний.
В качестве основного недостатка серийного Ил-10М летчики ГК НИИ ВВС отмечали неудовлетворительную путевую устойчивость: "Раскачивание самолета в путевом отношении на скоростях по прибору более 400 км/ ч делает невозможным ведение прицельной стрельбы из оружия по точечным целям."