Sachverhalt:
A. Die Baubehörde Meilen erteilte E._ und der F._ AG (im Folgenden: die Bauherrschaft) am 15. August 2006 die baurechtliche Bewilligung, das Wohnhaus auf dem Grundstück Kat.-Nr. 10308 im Ortsteil Feldmeilen um ein Geschoss aufzustocken.
B. A._ sowie B._ und C._ (im Folgenden: die Nachbarn) fochten gemeinsam die Baubewilligung bei der Baurekurskommission II des Kantons Zürich an. Diese hiess den Rekurs am 11. September 2007 teilweise gut. Entsprechend ergänzte sie das Dispositiv des Beschlusses der Baubehörde Meilen vom 15. August 2006 mit folgender Auflage:
"Das Bauprojekt ist so zu überarbeiten, dass die Dachprofillinie im Sinn von § 292 lit. b PBG an der Südwestseite auf höchstens einem Drittel der Fassadenbreite durchstossen wird."
C. Beide Seiten zogen den Entscheid der Baurekurskommission an das Verwaltungsgericht des Kantons Zürich weiter. Die Nachbarn wehrten sich gegen die Bewilligungsfähigkeit des Bauprojekts. Die Bauherrschaft verlangte eine Änderung und Präzisierung der Auflage, welche die Baurekurskommission angeordnet hatte. Mit Entscheid vom 2. Juli 2008 wies das Verwaltungsgericht die Beschwerde der Nachbarn ab. Hingegen hiess es die Beschwerde der Bauherrschaft gut und setzte die Auflage der Baurekurskommission wie folgt neu fest:
"Das Bauprojekt ist so zu überarbeiten, dass die Dachprofillinie im Sinn von § 292 lit. b PBG an der Südwestseite (Schnittlinie Fassade/Dachfläche angesetzt auf einer Kote von 447.35 m.ü.M. auf 448.20 m.ü.M. ansteigend) auf höchstens einem Drittel der Fassadenbreite durchstossen wird."
D. Auf die von den Nachbarn mit Eingabe vom 15. September 2008 gegen diesen Zwischenentscheid erhobene Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten trat das Bundesgericht mit Urteil 1C_407/2008 vom 25. Mai 2009 nicht ein.
E. Mit Beschluss vom 14. Juli 2009 erteilte die Baubehörde Meilen der Bauherrschaft die baurechtliche Bewilligung für das geänderte Aufstockungsprojekt.
Den von den Nachbarn am 21. August 2009 eingereichten Rekurs wies die Baurekurskommission mit Entscheid vom 9. Februar 2010 ab.
Gegen diesen Rekursentscheid erhoben die Nachbarn am 15. März 2010 Beschwerde ans Verwaltungsgericht. Dieses wies die Beschwerde mit Entscheid vom 30. Juni 2010 ab.
F. Mit Eingabe vom 14. September 2010 führen die Nachbarn beim Bundesgericht Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten. Sie beantragen die Aufhebung der Entscheide des Verwaltungsgerichts vom 2. Juli 2008 und vom 30. Juni 2010 und die Verweigerung der Baubewilligung. Eventualiter sei die Sache zu neuem Entscheid an die Vorinstanz zurückzuweisen.
Die Bauherrschaft stellt den Hauptantrag, auf die Beschwerde nicht einzutreten; eventualiter sei diese abzuweisen. Die Baubehörde Meilen und das Verwaltungsgericht ersuchen um Abweisung der Beschwerde, soweit darauf einzutreten sei.
In ihrer Stellungnahme vom 7. Februar 2011 halten die Beschwerdeführer an ihren Anträgen fest.

Erwägungen:
1. Das Bundesgericht prüft die Zulässigkeit der Beschwerde von Amtes wegen (<ref-law>; <ref-ruling> E. 1 S. 24 mit Hinweis).
Die Beschwerde richtet sich gegen einen Zwischen- und einen Endentscheid, welche eine Baubewilligung zum Gegenstand haben. Dabei handelt es sich um eine öffentlich-rechtliche Angelegenheit im Sinne von <ref-law>. Ein Ausschlussgrund nach <ref-law> liegt nicht vor. Der angefochtene Entscheid vom 30. Juni 2010 schliesst den kantonalen Instanzenzug ab (<ref-law>). Zugleich steht auch die Beschwerde gegen den Zwischenentscheid der gleichen Instanz vom 2. Juli 2008 offen (vgl. Urteil des Bundesgerichts 1C_407/2008 vom 25. Mai 2009 E. 1.3 in der gleichen Sache). Die beschwerdeführenden Nachbarn bringen nicht nur eine Gehörsrüge vor; in der Sache wenden sie sich gegen die Höhe der Baute, die aus dem Vorhaben resultiert. Ihre Beschwerdelegitimation im Sinne von <ref-law> ist zu bejahen (vgl. <ref-ruling> E. 1.3.3 S. 253 f.; BGE 1C_296/2010 vom 25. Januar 2011 E. 2). Den Beschwerdegegnern und der kommunalen Baubehörde, die das Gegenteil behaupten, kann nicht gefolgt werden (Urteil des Bundesgerichts 1C_407/2008 vom 25. Mai 2009 E. 1.1). Auf die Beschwerde ist einzutreten.
2. Umstritten ist vorliegend, ob - wie die Beschwerdeführer geltend machen - der tiefste Punkt des gewachsenen Terrains im Bereich der Südostecke des Gebäudes der Bauherrschaft auf einer Kote von 439,60 Metern über Meer (M.ü.M.) liegt, oder ob von einer massgeblichen Terrainhöhe von 439,85 M.ü.M. auszugehen ist, wie die Vorinstanz annimmt. Unbestritten ist demgegenüber, dass die von der Terrainkote aus berechnete maximal zulässige Gebäudehöhe in der hier massgebenden Wohnzone 7,5 Meter beträgt (vgl. Art. 18 der Bau- und Zonenordnung der Gemeinde Meilen vom 25. März 1997 i.V.m. § 280 Abs. 1 des Gesetzes über die Raumplanung und das öffentliche Baurecht des Kantons Zürich vom 7. September 1975 [Planungs- und Baugesetz; PBG/ZH; LS 700.1]).
2.1 Die Beschwerdeführer rügen eine Verletzung ihres Anspruchs auf rechtliches Gehör gemäss <ref-law>, da die Vorinstanz den Beweisantrag auf Edition des Strassenprojekts "Hausacher" zur Feststellung des Terrainverlaufs zu Unrecht abgelehnt habe. Sie führen aus, den Strassenprojektplänen liessen sich zwar lediglich Angaben über die Terrainverhältnisse entlang der Strassengrenze entnehmen, diese Angaben seien jedoch geeignet, die von der Vorinstanz angenommenen Werte zu bestätigen oder zu entkräften.
2.2 Die Vorinstanz erwägt, nachdem die Terrainhöhen des Grundstücks im Zeitpunkt der Einreichung des ursprünglichen Baugesuchs für das heute bestehende Wohnhaus durch die Vermessung des Leiters des Vermessungsamts vom 18. Mai 1989 genau ermittelt worden seien, bestehe kein Grund, weitere Unterlagen beizuziehen, welche ohnehin nur Angaben über die Terrainverhältnisse entlang der Strassengrenze im Zeitpunkt des Strassenbaus geben könnten.
2.3 Das rechtliche Gehör gemäss <ref-law> dient einerseits der Sachaufklärung, andererseits stellt es ein persönlichkeitsbezogenes Mitwirkungsrecht beim Erlass eines Entscheids dar, welcher in die Rechtsstellung des Einzelnen eingreift. Dazu gehört insbesondere das Recht des Betroffenen, sich vor Erlass eines solchen Entscheids zur Sache zu äussern, erhebliche Beweise beizubringen, Einsicht in die Akten zu nehmen, mit erheblichen Beweisanträgen gehört zu werden und an der Erhebung wesentlicher Beweise entweder mitzuwirken oder sich zumindest zum Beweisergebnis zu äussern, wenn dieses geeignet ist, den Entscheid zu beeinflussen. Der Anspruch auf rechtliches Gehör umfasst als Mitwirkungsrecht somit alle Befugnisse, die einer Partei einzuräumen sind, damit sie in einem Verfahren ihren Standpunkt wirksam zur Geltung bringen kann (<ref-ruling> E. 3.2 S. 494; <ref-ruling> E. 2b S. 56).
Aus dem Anspruch auf rechtliches Gehör folgt, dass das Gericht rechtzeitig und formrichtig angebotene erhebliche Beweismittel abzunehmen hat. Dies verwehrt es ihm indessen nicht, einen Beweisantrag abzulehnen, wenn es ohne Willkür in freier, antizipierter Würdigung der beantragten zusätzlichen Beweise zur Auffassung gelangen durfte, dass weitere Beweisvorkehren an der Würdigung der bereits abgenommenen Beweise voraussichtlich nichts mehr ändern würden (<ref-ruling> E. 3 S. 157; <ref-ruling> E. 2.1 S. 429).
2.4 Die Vorinstanz hat sich mit dem Beweisantrag der Beschwerdeführer auf Beizug der Pläne des Strassenprojekts "Hausacher" auseinandergesetzt, den Antrag aber abgewiesen. Ihre Begründung, die Terrainverhältnisse seien durch die Vermessung des Leiters des Vermessungsamts präzise ermittelt worden, weshalb kein Anlass bestehe, Strassenprojektpläne beizuziehen, welche ohnehin nur Angaben über die Terrainverhältnisse entlang der Strassengrenze machen könnten, ist ohne Weiteres haltbar. Die Beschwerdeführer beanstanden die antizipierte Beweiswürdigung der Vorinstanz mithin zu Unrecht als verfassungswidrig.
2.5 Die Beschwerdeführer rügen eine willkürliche Feststellung des Sachverhalts in Bezug auf die massgebenden Terrainverhältnisse und werfen der Vorinstanz insoweit eine willkürliche Anwendung kantonalen Rechts, insbesondere der Vorschriften über die Ermittlung der Gebäudehöhe, vor. Sie führen aus, die Vorinstanz habe zur Feststellung der Terrainkote fälschlicherweise auf die Vermessung des Leiters des Vermessungsamts vom 18. Mai 1989 abgestellt. Diese Vermessung stelle kein offizielles, von der Baubewilligungsbehörde geprüftes und im Rahmen eines ordentlichen Baubewilligungsverfahrens genehmigtes Dokument dar und könne daher keine rechtliche Relevanz entfalten. Zudem stehe die Vermessung in Widerspruch zur ursprünglichen Baubewilligung vom 13. Dezember 1988, welche im Dispositiv auf eine Terrainkote von 439,60 M.ü.M. abstelle. Die Auffassung der Vorinstanz, diese rechtskräftige Dispositivbestimmung sei "implizit korrigiert" worden, sei offensichtlich unhaltbar. Die ursprüngliche Baubewilligung gelte nach wie vor, da sie nicht durch eine neue Verfügung widerrufen oder nachträglich abgeändert worden sei.
Sei demzufolge davon auszugehen, dass sich der tiefste Punkt des gewachsenen Terrains auf 439,60 M.ü.M. (und nicht auf 439,85 M.ü.M.) befinde, wäre für die Gebäudehöhe eine Höhenkote von 447,10 M.ü.M. (und nicht von 447,35 M.ü.M.) massgebend. Tatsächlich reiche das Gebäude bis auf eine Höhenkote von 447,385 M.ü.M. und überschreite damit das zulässige Mass um 28,5 Zentimeter. Eine solche Überschreitung sei rechtlich erheblich und liege nicht mehr innerhalb der üblichen Bautoleranz gemäss der SIA-Norm V 414/10. Dementsprechend könne über eine allfällige Aufstockung des zu hohen Gebäudes von vornherein nicht befunden werden.
2.6 Die Vorinstanz führt aus, die Baubehörde habe zu Recht auf die Terrainvermessungen des Leiters der Vermessungsamts vom 18. Mai 1989 abgestellt. Es bestünden keinerlei Anhaltspunkte, welche die Korrektheit dieser Vermessung in Frage stellen würden. Die Rechtskraft der Baubewilligung vom 13. Dezember 1988 stehe der Annahme einer Terrainhöhe von 439,85 M.ü.M nicht entgegen, denn mit dieser Baubewilligung habe weder die Gebäudehöhe auf eine Kote von 447,10 M.ü.M. begrenzt noch der Terrainpunkt für ein 20 Jahre späteres Verfahren rechtsverbindlich festgelegt werden sollen. Das Gebäude sei denn auch basierend auf der Messung vom 18. Mai 1989 erstellt worden, womit die Baubewilligung vom 13. Dezember 1988 implizit korrigiert worden sei.
2.7 Sachverhaltsfeststellungen können nur gerügt werden, wenn sie offensichtlich unrichtig, d.h. willkürlich (<ref-ruling> E. 1.2.2 S. 252) sind, auf einer Rechtsverletzung im Sinne von <ref-law> beruhen und für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sind (<ref-law>). Ebenso überprüft das Bundesgericht die Auslegung und Anwendung des kantonalen Rechts nur auf Willkür hin. Nach der ständigen Praxis des Bundesgerichts liegt Willkür in der Rechtsanwendung dann vor, wenn der angefochtene Entscheid offensichtlich unhaltbar ist, mit der tatsächlichen Situation in klarem Widerspruch steht, eine Norm oder einen unumstrittenen Rechtsgrundsatz krass verletzt oder in stossender Weise dem Gerechtigkeitsgedanken zuwiderläuft. Das Bundesgericht hebt einen Entscheid jedoch nur auf, wenn nicht bloss die Begründung, sondern auch das Ergebnis unhaltbar ist. Dass eine andere Lösung ebenfalls als vertretbar oder gar zutreffender erscheint, genügt nicht (<ref-ruling> E. 4.1 S. 133; <ref-ruling> E. 1.2 S. 177; <ref-ruling> E. 3.1 S. 473 f.; je mit Hinweisen).
2.8 Die Vorinstanz konnte, ohne in Willkür zu verfallen, die Vermessungsergebnisse des Leiters des Vermessungsamts vom 18. Mai 1989 als Beweismittel berücksichtigen und folgern, es gäbe keine Hinweise, welche die Korrektheit dieser Ergebnisse in Zweifel ziehen würden. Keineswegs unhaltbar ist auch die Auffassung der Vorinstanz, die Baubewilligung vom 13. Dezember 1988 stehe der Annahme einer Terrainhöhe von 439,85 M.ü.M nicht entgegen, da mit der damaligen Bewilligungserteilung die Terrainverhältnisse nicht verbindlich festgelegt worden seien und demnach auch die Gebäudehöhe nicht auf eine Kote von 447,10 M.ü.M. begrenzt worden sei.
3. 3.1 Die Beschwerdeführer machen eventualiter geltend, selbst wenn von einer Terrainhöhe von 439,85 M.ü.M. und damit von einer zulässigen Gebäudehöhe auf einer Kote von 447,35 M.ü.M. (plus 7,5 Meter) ausgegangen werde, werde die zulässige Gebäudehöhe um (mindestens) 4,55 Zentimeter überschritten. Diese Überschreitung sei unter Berücksichtigung der massgeblichen SIA-Norm V 414/10 wesentlich. Indem die Vorinstanz auf eine Überschreitung von bloss zwei Zentimetern schliesse, stelle sie den Sachverhalt willkürlich fest.
3.2 Die Vorinstanz nimmt in der Entscheidbegründung insbesondere Bezug auf den Aufnahmeplan der Gemeinde Meilen vom 26. Januar 2006 und folgert, hieraus ergebe sich eine tatsächliche Gebäudehöhe mit einer Kote von 447,37 M.ü.M. Eine Überschreitung der zulässigen Gebäudehöhe um ca. zwei Zentimeter (447,37 M.ü.M. statt 447,35 M.ü.M.) liege innerhalb der Bau- und Messtoleranzen.
3.3 Die Beschwerdeführer setzen sich in ihrer Beschwerde nicht mit der Argumentation der Vorinstanz auseinander, wonach aufgrund des Aufnahmeplans der Gemeinde Meilen vom 26. Januar 2006 auf eine Überschreitung der zulässigen Gebäudehöhe von rund zwei Zentimetern zu schliessen sei, sondern verweisen insoweit einzig auf den Aufnahmeplan der Corrodi Geomatik AG vom 19. Januar 2006. Damit verfallen sie in unzulässige appellatorische Kritik am angefochtenen Entscheid, stellen sie doch der vorinstanzlichen Begründung lediglich ihre eigene Sicht der Dinge gegenüber, ohne darzulegen, inwiefern die Auffassung der Vorinstanz schlechterdings unhaltbar sein sollte. Dass aber eine Überschreitung der zulässigen Gebäudehöhe um rund zwei Zentimeter, wovon die Vorinstanz nach dem Gesagten willkürfrei ausgehen konnte, innerhalb der Bau- und Messtoleranzen liegt, wird von den Beschwerdeführern zu Recht nicht bestritten.
4. 4.1 Die Beschwerdeführer bringen weiter vor, die Vorinstanz wende kantonales Recht willkürlich an, indem sie die Unterschreitung der zulässigen Raumhöhe von 2,4 Metern um acht Zentimeter akzeptiere. Diese Unterschreitung wäre einzig bewilligungsfähig, wenn es sich beim (aufgestockten) Wohnhaus um ein Haus handeln würde, dessen Wohnungen mit Einfamilienhäusern vergleichbar wären. Dies aber sei beim fraglichen Objekt, welches vier selbstständige Wohnungen aufweise und äusserlich wie ein Mehrfamilienhaus in Erscheinung trete, nicht der Fall. Die gegenteilige Auffassung der Vorinstanz sei unhaltbar.
4.2 Die Vorinstanz ist in ihrem Entscheid vom 2. Juli 2008 zu Unrecht auf diese Vorbringen nicht eingetreten (vgl. E. 1 hiervor). Sie setzt sich jedoch im Sinne einer Eventualerwägung inhaltlich mit den Einwänden der Beschwerdeführer auseinander und erachtet diese als unbegründet. Sie kommt im Ergebnis zum Schluss, die Unterschreitung der minimalen Raumhöhe sei zulässig.
4.3 Nach § 304 PBG/ZH beträgt die lichte Mindesthöhe von Räumen, ausser solchen in Einfamilienhäusern und bei vergleichbaren Wohnungsarten, 2,4 Meter.
Gemäss § 32 der Verordnung über die nähere Umschreibung der Begriffe und Inhalte der baurechtlichen Institute sowie über die Mess- und Berechnungsweisen vom 22. Juni 1977 (Allgemeine Bauverordnung; ABV/ZH; LS 700.2) gelten als mit Einfamilienhäusern vergleichbare Wohnungsarten im Sinne der §§ 303-305 PBG/ZH Wohnungen, die nicht an einem gemeinsamen Treppenhaus mit anderen Wohnungen liegen und einen unmittelbaren Zugang ins Freie haben (lit. a), und sich überdies in einem Gebäudeteil befinden, der äusserlich ähnlich einem Einfamilienhaus in Erscheinung tritt (lit. b).
4.4 Der angefochtene Entscheid hält auch in diesem Punkt der bundesgerichtlichen Willkürkontrolle stand. Das Wohnhaus der Beschwerdegegner wurde als "Doppeleinfamilienhaus" bewilligt. Es weist kein gemeinsames Treppenhaus auf, und die einzelnen Wohnungen haben direkt ins Freie führende, getrennte Zugänge. Der von den Vorinstanzen gezogene Schluss, das Haus trete äusserlich als Doppeleinfamilienhaus in Erscheinung, ist nicht unhaltbar, zumal den kommunalen und kantonalen Behörden insoweit ein Ermessensspielraum zukommt. Handelt es sich damit nach der willkürfrei getroffenen Einschätzung der Vorinstanz vorliegend um eine mit Einfamilienhäusern vergleichbare Wohnungsart, durfte die Raumhöhe von 2,4 Metern unterschritten werden.
5. 5.1 Die Beschwerdeführer wenden sich schliesslich gegen den Entscheid der Vorinstanz vom 30. Juni 2010 und machen eine Gehörsverletzung, eventuell eine formelle Rechtsverweigerung, geltend. Die von den Beschwerdegegnern eingereichten Abänderungspläne hätten falsche Höhen- und Kotenangaben aufgewiesen. Erst auf ihre Rüge hin hätten die Beschwerdegegner nunmehr korrigierte Pläne eingereicht. Diese neuen Pläne seien jedoch - trotz ihres ausdrücklichen Antrags - bislang von der örtlichen Baubehörde nicht auf ihre Bewilligungsfähigkeit überprüft worden. Im Übrigen hätte sich das Vorlegen fehlerhafter Pläne jedenfalls im Kostenpunkt auswirken müssen.
5.2 Die Vorinstanz erwägt, die unkorrekten Massangaben in den neu eingereichten Plänen beträfen die Raumhöhen im Erd- und Obergeschoss und würden sich damit auf den bestehenden Baukubus beziehen, welcher ohnehin nicht geändert werden dürfe. Die Beschwerdegegner hätten umgehend ein "Rektifikat", das heisst einen Baueingabeplan mit den nämlichen Raumhöhen wie in den am 15. August 2006 bewilligten Baugesuchsplänen, eingereicht. Eine solche Berichtigung offensichtlich unzutreffender Massangaben durch Einreichung eines korrekten Plans sei zulässig. Der Fehler sei sofort erkennbar gewesen, zumal es nicht einzusehen und schlechterdings nicht nachvollziehbar sei, weshalb die Beschwerdegegner im bestehenden Baukörper die Raumhöhen verändern und damit - ohne erkennbaren baulichen Vorteil - massive Eingriffe in die bauliche Substanz vornehmen sollten. Zudem hätten die Beschwerdeführer den formellen Planmangel auch tatsächlich erkannt, sodass ihnen kein Nachteil erwachsen sei. Da die Beschwerde folglich abzuweisen sei, würden die Beschwerdeführer kostenpflichtig.
5.3 Die Ausführungen der Vorinstanz verletzen kein Bundesrecht. Ihre Auffassung, das von den Beschwerdegegnern eingereichte "Rektifikat" komme keiner Projektänderung gleich, sondern stelle eine zulässige Korrektur offensichtlich unzutreffender Massangaben dar, ist nicht zu beanstanden. Die Vorinstanz hat sich dabei in ihrer Entscheidbegründung eingehend mit den von den Beschwerdeführern vorgebrachten Einwänden auseinandergesetzt, weshalb auch die Rügen der Gehörsverletzung und der formellen Rechtsverweigerung unbegründet sind. Nicht in Willkür verfallen ist die Vorinstanz schliesslich, indem sie die vorinstanzlichen Verfahrenskosten im Ergebnis den unterliegenden Beschwerdeführern auferlegt hat.
6. Die Beschwerde ist folglich abzuweisen, soweit darauf eingetreten werden kann. Aufgrund ihres Unterliegens sind die bundesgerichtlichen Kosten den Beschwerdeführern aufzuerlegen (<ref-law>). Diese haben den privaten Beschwerdegegnern eine angemessene Parteientschädigung auszurichten (Art. 68 Abs. 1 und 2 BGG), wofür sie solidarisch haften (<ref-law> i.V.m. <ref-law>). Die Gemeinde obsiegt in ihrem amtlichen Wirkungskreis, weshalb ihr keine Parteientschädigung zuzusprechen ist (<ref-law>).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 3'000.-- werden den Beschwerdeführern auferlegt.
3. Die Beschwerdeführer haben die Beschwerdegegner für das bundesgerichtliche Verfahren mit Fr. 2'000.-- unter solidarischer Haftung zu entschädigen.
4. Dieses Urteil wird den Parteien, der Baubehörde Meilen und dem Verwaltungsgericht des Kantons Zürich, 1. Abteilung, 1. Kammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 21. Februar 2011
Im Namen der I. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Der Gerichtsschreiber:
Fonjallaz Stohner