Sachverhalt:
A. Auf ein Leistungsgesuch des 1963 geborenen D._ hin holte die IV-Stelle des Kantons Aargau unter anderem die Gutachten des Spitals X._ vom 7. Juli 2005 (mit Ergänzung vom 7. Juli 2006) sowie des Instituts Z._, vom 1. Mai 2007 ein und verneinte nach durchgeführtem Vorbescheidverfahren mit zwei Einspracheentscheiden vom 16. Oktober 2007 einen Anspruch auf berufliche Massnahmen und Invalidenrente.
B. Die hiegegen eingereichte Beschwerde wies das Versicherungsgericht des Kantons Aargau ab (Entscheid vom 16. März 2010).
C. Mit Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten lässt D._ beantragen, unter Aufhebung des vorinstanzlichen Entscheids sei ihm eine Invalidenrente auf Basis eines Invaliditätsgrades von 50 % zuzusprechen.
Die IV-Stelle schliesst auf Abweisung der Beschwerde. Das Bundesamt für Sozialversicherungen verzichtet auf eine Vernehmlassung.

Erwägungen:
1. 1.1 Die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten (<ref-law>) kann wegen Rechtsverletzung gemäss Art. 95 f. BGG erhoben werden. Das Bundesgericht legt seinem Urteil den Sachverhalt zugrunde, den die Vorinstanz festgestellt hat (<ref-law>). Es kann deren Sachverhaltsfeststellung nur berichtigen oder ergänzen, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von <ref-law> beruht und wenn die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (<ref-law> in Verbindung mit <ref-law>). Das Bundesgericht prüft grundsätzlich nur die geltend gemachten Rügen (<ref-ruling> E. 1.4.1 S. 254).
1.2 Die Beachtung des Untersuchungsgrundsatzes und der Beweiswürdigungsregeln nach <ref-law> ist eine Rechtsfrage (<ref-ruling> E. 3.2 S. 397 und E. 4 S. 399). Die konkrete wie auch die antizipierte Beweiswürdigung betreffen Tatfragen, die das Bundesgericht lediglich auf offensichtliche Unrichtigkeit und Rechtsfehlerhaftigkeit hin zu überprüfen befugt ist (<ref-law>). Unter diesem Blickwinkel hält ein Verzicht der Vorinstanz auf weitere Beweisvorkehren aufgrund antizipierter Beweiswürdigung etwa dann nicht stand, wenn die Sachverhaltsfeststellung unauflösbare Widersprüche enthält oder wenn eine entscheidwesentliche Tatsache auf unvollständiger Beweisgrundlage - beispielsweise ohne Beizug des notwendigen Fachwissens unabhängiger Experten - beantwortet wird (Urteile 8C_391/2009 vom 21. Oktober 2009 E. 1 und 9C_410/2008 vom 8. September 2008 E. 3.3.1 mit Hinweisen).
2. 2.1 Das kantonale Gericht ist in einlässlicher Würdigung der medizinischen Unterlagen zum Schluss gelangt, dass zur Beurteilung des Gesundheitszustands und der Arbeits(un)fähigkeit auf das interdisziplinäre Gutachten des Instituts Z._ vom 1. Mai 2007 abzustellen ist. Danach litt der Explorand an einem chronischen lumbospondylogenen Schmerzsyndrom mit schwerer praesacraler Osteochondrose, degenerativ verursachter Segmentinstabilität im Sinne einer Retrolisthese des Lendenwirbelkörpers L5/S1 sowie radiologisch gesicherter paramedianer Diskushernie L5/S1 mit Einengung des linksseitigen Neuroforamens. Die vormalig ausgeübten Berufe als Mechaniker/Maschinenschlosser und Kleinkindererzieher sowie alle anderen körperlich mittel- bis schweren Arbeiten waren nicht mehr verrichtbar. Hingegen waren körperlich leichte Tätigkeiten, die in einem frei wählbaren Wechsel von Sitzen, Stehen und Gehen ausgeübt werden können, vollzeitlich zumutbar, bei einer aus somatischer Sicht herabgesetzten Leistungsminderung von 20 %; limitiert war das repetitive Heben und Tragen von Gewichten über 10 kg, auszuschliessen waren Arbeiten, die in Zwangshaltung der Wirbelsäule ausgeführt werden müssen.
2.2 Der Beschwerdeführer setzt sich mit der vorinstanzlichen Beweiswürdigung nicht auseinander, sondern wiederholt wörtlich die im kantonalen Verfahren geltend gemachten Vorbringen, mit welchen sich das kantonale Gericht eingehend befasst hat. Auf die Beschwerde ist daher insoweit nicht näher einzugehen (E. 1.1 hievor).
3. Zu prüfen bleibt die Invaliditätsbemessung.
3. Zu prüfen bleibt die Invaliditätsbemessung.
3.1 3.1.1 Nach den vorinstanzlichen Erwägungen ist das hypothetische Valideneinkommen gestützt auf die vom Bundesamt für Statistik herausgegebene Schweizerische Lohnstrukturerhebung (LSE) des Jahres 2002, Tabelle TA1, Anforderungsniveau 4, Total, Männer, angepasst an die betriebsübliche wöchentliche Arbeitszeit zu ermitteln (Fr. 57'008.-). Der hypothetische Invalidenlohn sei aufgrund des ab Oktober 2007 auf Basis eines 50%igen Beschäftigungsgrades erzielten Verdiensts als Aufsichtsperson im Kunsthaus Y._, hochgerechnet auf ein 80%iges Pensum und "rückindexiert" auf das Jahr 2002 zu bestimmen (Fr. 41'300.50).
3.1.2 Der Beschwerdeführer bringt im Wesentlichen vor, das kantonale Gericht habe ohne Begründung und damit willkürlich angenommen, der Gesundheitsschaden sei im Jahre 2001, mithin der mutmassliche Rentenbeginn im Jahre 2002 eingetreten. Tatsächlich bestehe dieser seit 1993, weshalb das Valideneinkommen gestützt auf den davor erzielten Verdienst als gelernter Mechaniker zu bestimmen sei. Weiter verkenne die Vorinstanz, dass das Vollzeitpensum im aktuell ausgeübten Beruf als Museumsaufsicht 35 und nicht 42 Stunden pro Woche betrage.
3.2 Welche hypothetischen Erwerbseinkommen im Rahmen des Einkommensvergleichs nach <ref-law> miteinander in Beziehung zu setzen sind, ist eine Rechtsfrage, die das Bundesgericht frei zu prüfen hat, dies analog zur Frage, ob Tabellenlöhne anwendbar sind und welches die massgebende Tabelle ist (vgl. <ref-ruling> E. 3.3 S. 399 und Urteil 9C_189/2008 vom 19. August 2008 E. 4.1 [publ. in: SVR 2009 IV Nr. 6 S. 11]). Das Gesagte gilt namentlich für die Wahl der massgeblichen Stufe (Anforderungsniveau 1 + 2, 3 oder 4) beim gestützt auf die LSE ermittelten Valideneinkommen (Urteil I 732/06 vom 2. Mai 2007 E. 4.2.2 [publ. in: SVR 2008 IV Nr. 4 S. 9).
3.2.1 Auf Erfahrungs- und Durchschnittswerte darf bei der Ermittlung des hypothetischen Valideneinkommens nur unter Mitberücksichtigung der für die Entlöhnung im Einzelfall gegebenenfalls relevanten persönlichen und beruflichen Faktoren abgestellt werden (Urteil I 97/00 vom 29. August 2002 E. 1.2; ULRICH MEYER, Rechtsprechung des Bundesgerichts zum IVG, Zürich 2010, 2. Aufl., S. 302 und PETER OMLIN, Die Invalidität in der obligatorischen Unfallversicherung, Diss. Freiburg 1995, S. 180). Es ist nicht ersichtlich, inwiefern die Vorinstanz diesen Grundsatz verletzt hat. Fest steht, dass der Beschwerdeführer die im Heimatland erworbene Ausbildung im mechanisch-technischen Bereich, die gemäss den verbindlichen vorinstanzlichen Feststellungen dem Beruf eines Maschinenschlossers oder -mechanikers entspricht, seit der Einreise im Jahre 1983 in die Schweiz bis zum Jahr 1993, in welchem er Schweizerischer Staatsbürger wurde, nur periodisch und danach nicht mehr ausübte. Der von der IV-Stelle eingeholte Auszug aus dem Individuellen Konto zeigt, dass der Beschwerdeführer nie einen auch nur annähernd dem Anforderungsniveau 2 oder 3 der LSE entsprechenden Verdienst erzielte. Daher ist nicht zu beanstanden, wenn das kantonale Gericht den Zeitpunkt des Eintritts der geltend gemachten Invalidität nicht näher begründet und das Valideneinkommen gestützt auf die LSE 2002, Anforderungsniveau 4, bestimmt hat.
3.2.2 Weiter ist auch der Einwand des Beschwerdeführers gegen die vorinstanzliche Bestimmung des Invalideneinkommens nicht stichhaltig. Wohl mag zutreffen, dass die betriebsübliche Normalarbeitszeit im Kunsthaus Y._ für Museumswärter maximal 35 Stunden pro Woche beträgt. Dieser Umstand ist jedoch nicht entscheidend. Der Beschwerdeführer übersieht, dass auch im Falle, in dem von der beruflich-erwerblichen Situation ausgegangen wird, in der die versicherte Person konkret steht (vgl. <ref-ruling> E. 4.2.1 S. 475 mit Hinweisen), das Invalideneinkommen eine hypothetische Grösse bleibt. Hinzu kommt, dass eine 35-Stunden-Woche ungefähr dem zumutbaren Arbeitspensum von 80 % in einer leidensangepassten Tätigkeit entspricht. Daher ist auch die vorinstanzliche Ermittlung des Invalideneinkommens nicht zu beanstanden.
3.2.3 Insgesamt betrachtet ist festzustellen, dass die miteinander in Beziehung zu setzenden hypothetischen Vergleichseinkommen zu einem unter 40 % liegenden Invaliditätsgrad führen, weshalb in Bestätigung des angefochtenen Entscheids kein Anspruch auf Invalidenrente besteht.
4. Das Verfahren ist kostenpflichtig (Art. 62 Abs. 1 Satz 1 in Verbindung mit Art. 65 Abs. 1 und Abs. 4 lit. a BGG). Die Gerichtskosten sind dem Beschwerdeführer als unterliegender Partei aufzuerlegen (<ref-law>).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 500.- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Dieses Urteil wird den Parteien, dem Versicherungsgericht des Kantons Aargau und dem Bundesamt für Sozialversicherungen schriftlich mitgeteilt.
Luzern, 26. Januar 2011
Im Namen der I. sozialrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Der Gerichtsschreiber:
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