砲塔の四隅にはレーザー検知器が搭載されている。詳細については非公開だが、アメリカ・グッドリッチ社製のレーザー検知器だと言われている。砲塔側面前方には発煙弾発射装置が取り付けられている。なお、90式戦車の発煙弾発射装置はレーザー検知装置と連動するようになっており、10式戦車も同様の機能を有していると考えられる。また、赤外線放射を抑えるために、サイドスカート下部のゴム製スカートで赤外線を遮断させたり、排気管を内側へ寄せるなどして、IRステルス化を図っている。
自動装填装置を装備し、砲塔後部バスル内にベルト式の給弾装置を配置していると見られている。戦車用自動装填装置の多くは装填時の角度が決まっており、装填のたびに主砲をその角度に戻す形式だが、10式戦車の自動装填装置は主砲にある程度の仰俯角がかかっていても装填が可能とされる。また、砲塔後面には給弾用ハッチがあり、そこから自動装填装置への給弾を行う。砲弾の搭載弾数については、自動装填装置内で「現時点で14発」とする記事や、砲塔弾薬庫に14発、砲手の後方に2発、車体に6発の計22発が収納できるとする記事のほか、90式戦車とほとんど変わらないという記事があり、こちらでは90式は自動装填装置内と車体内に各18発と戦闘室内に4発の計40発が搭載可能と記述している。
主砲は従来の44口径120mm滑腔砲より13%軽い、新開発された軽量高腔圧砲身の日本製鋼所製の国産44口径120mm滑腔砲（10式戦車砲）を装備、砲弾は発射薬や飛翔体構造を最適化した国産の新型徹甲弾（APFSDS）が開発され、新型弾薬に合わせ薬室の強度も強化されている。また、将来的に必要であれば55口径120mm戦車砲に換装可能なよう設計されている。10式戦車の設計では90式戦車で使われる120mm戦車砲弾の使用も考慮されている。弾薬の互換性を保持するため主砲には一部にラインメタルの120 mm L44滑腔砲と共通の設計がなされ、90式の主砲弾やその他のNATO弾も使用できるとされている。なお、10式用の砲弾は徹甲弾の他に空包が調達されている。これにより、訓練や演習時、記念行事などでの模擬戦闘で90式ができなかった空包射ができるようになる。副武装として主砲同軸に74式車載7.62mm機関銃、砲塔上面には12.7mm重機関銃M2を装備している。また、12.7mm重機関銃M2用の銃架は、車長用潜望鏡上部にある円形のレールに取り付けられ、旋回式となった。
1992年にカートレースにデビューする。その後1998年には、ヨーロッパ選手権エスポワール3位、フレンチカップで優勝する。1999年は世界選手権エリート9位。2000年も世界選手権エリート3位。2001年は世界選手権フォーミュラ・スーパーAで9位となり、カートレースにおける世界選手権レベルのレースにおいて上位ランカーの常連として名を馳せた。2002年に本格的にフォーミュラカーの世界に転向し、フランス・フォーミュラ・ルノー・キャンパスのシリーズチャンピオン（優勝9回）に、2003年にはフランス・フォーミュラ・ルノーのシリーズチャンピオン（優勝4回）に輝いた。2004年からは舞台をユーロF3選手権に移し、同年はシリーズ11位（表彰台2回）、2005年はシリーズ6位（表彰台6回）という成績を残した。また2005年にはF3マカオGPにも参戦し予選でポールポジションを獲得するが決勝は6位に終わった。2006年に来日し、中嶋悟率いるNAKAJIMA RACINGからフォーミュラ・ニッポンとSUPER GTに参戦する。ともにチームメイトは武藤英紀であり、ホンダ勢の中では若手コンビである。フォーミュラ・ニッポンではホンダ勢が苦戦する中で第2戦鈴鹿と第7戦菅生で優勝し、シリーズ4位と一人気を吐く結果となった。SUPER GTでは最終戦の富士にて初勝利を飾ったが、年間成績はシリーズ11位に終わっている。さらに、A1グランプリにフランスチームから参戦。表彰台を4回獲得しシリーズ4位に貢献した。2007年も前年度と同様、NAKAJIMA RACINGからフォーミュラ・ニッポン（チームメイトは小暮卓史）とSUPER GT（チームメイトはファビオ・カルボーン）にエントリーし、フォーミュラ・ニッポンでは第8戦もてぎでの2位が最高で、シリーズ6位と前年を下回る結果となったが、SUPER GTでは前年同様最終戦の富士にて勝利を飾ったもののシリーズ2位に終わった。さらにA1グランプリにもフランスチームから参戦。第6戦オーストラリアのスプリントレースで初優勝を果たした他、表彰台を7回獲得しシリーズ3位に貢献した。2008年も前年度と同様、NAKAJIMA RACINGからフォーミュラ・ニッポン（チームメイトも前年同様 小暮卓史）とSUPER GT（チームメイトは平中克幸に変更）にエントリーしている。2009年も引き続きNAKAJIMA RACINGからフォーミュラ・ニッポン（チームメイトも前年同様 小暮卓史）とSUPER GT（チームメイトは中山友貴に変更）にエントリー、フォーミュラ・ニッポンで年間タイトルを獲得した。2010年はチームを移籍、フォーミュラ・ニッポンはDANDELION RACING（チームメイトは伊沢拓也）、SUPER GTはWEIDER HONDA RACING（チームメイトは小暮卓史）からエントリーし、SUPER GTでは第2戦岡山で優勝し年間タイトルを獲得した。2012年はホンダ陣営からトヨタ陣営に鞍替え。SUPER GTではLEXUS TEAM PETRONAS TOM'S（チームメイトは中嶋一貴）からエントリーするほか、フォーミュラ・ニッポンでも土屋武士率いるTEAM KYGNUS SUNOCOに移籍する。一方で同年より復活するFIA 世界耐久選手権ではアウディ陣営に参加、R18ウルトラをドライブする。