Σχεδιαστής του Ki-10 ήταν ο Ιάπωνας αεροναυπηγόςΤακέο Ντόι,[2] ο οποίος διαδέχθηκε τον Ρίχαρντ Φογκτ ως αρχισχεδιαστής στην Kawasaki. Το αεροσκάφος που ανέπτυξε, κατόπιν απαίτησης που εξέδωσε ο Αυτοκρατορικός Στρατός, επεκράτησε έναντι του ανταγωνιστικού Nakajima Ki-11 στον σχετικό διαγωνισμό και επιλέχθηκε, παρόλο που η πρόταση της Nakajima, ένα μονοπλάνο, ήταν πιο προηγμένη τεχνολογικά. Σημαντικό στοιχείο που επηρέασε την απόφαση αυτή ήταν η ανώτερη ευελιξία του Ki-10. Προκειμένου να αντισταθμιστεί η υστέρηση του αεροσκάφους σε ταχύτητα, από το τρίτο πρωτότυπο και μετά τοποθετήθηκε τρίφυλλη μεταλλική έλικα, ενώ σε μια προσπάθεια να μειωθούν οι αεροδυναμικές αντιστάσεις χρησιμοποιήθηκαν πριτσίνια με χωνευτή κεφαλή.[3] Οι πτέρυγες του Ki-10 ήταν άνισου εκπετάσματος και υποστηρίζονταν με αντηρίδες.[2] Στις άνω πτέρυγες υπήρχαν επίσης πηδάλια κλίσης (αγγλ. ailerons).[2] Η κατασκευή ήταν εξ ολοκλήρου μεταλλική, με υφασμάτινη επικάλυψη. Ο οπλισμός αποτελούνταν από δύο πολυβόλα των 7,7 mm τα οποία ήταν συγχρονισμένα ώστε να μπορούν να βάλουν μέσω της έλικας. Τα πρώτα αεροσκάφη παραγωγής προωθούνταν από υδρόψυκτο κινητήρα Kawasaki Ha9-IIa των 850 hp.[εκκρεμεί παραπομπή]
Τα Ki-10 παραδόθηκαν σε μονάδες που έδρασαν στο Μαντσουκούο (Μαντζουρία) και στα αρχικά στάδια του Β΄ Σινοϊαπωνικού Πολέμου ενώ σταδιακά αντικαταστάθηκαν από πιο προηγμένους τύπους αεροσκαφών, όπως το Nakajima Ki-27. Όταν ξέσπασε ο Πόλεμος του Ειρηνικού, είχαν πλέον αποσυρθεί ολοκληρωτικά από τις μονάδες πρώτης γραμμής και αξιοποιούνταν πλέον ως εκπαιδευτικά καθώς και για άλλους υποστηρικτικούς ρόλους.