制工作于1955年底启动。安东诺夫设计局基于安-8的客机版“Izdeliye N”，设计了一种四发动机的新机型“Izdeliye U”。该机型采用与安-8相似的布局，但增加了尺寸，同时采用了圆弧型截面的加压机身。在设计初期，发动机于库兹涅佐夫NK-4与伊夫琴科AI-20两者间选择。虽然NK-4性能更佳，但最终还是AI-20中选。部分原因是因为乌克兰共产党中央委员会希望更多地采用乌克兰制造的产品（伊夫琴科的工厂位于乌克兰）。安-10首架原型机于1957年3月7日首飞，但暴露出方向稳定性较差的问题，因此对垂