Tak zmodyfikowane samoloty były nadal wolniejsze od Ki-11, ale różnica nie była już taka znaczna i kontrakt na produkcję seryjną został przyznany na samoloty Ki-10 przede wszystkim z powodu znakomitej zwrotności tej maszyny.
Pierwsza wersja produkcyjna samolotu, Ki-10-I, była identyczna z trzecim prototypem; łącznie w latach 1935–1937 zbudowano 300 sztuk tej maszyny. Jej oficjalne oznaczenie wojskowe brzmiało „Myśliwiec Armii Typu 95 Model 1”.
Podpisując z Kawasaki kontrakt na produkcję seryjną samolotu Armia zażyczyła sobie wprowadzenia programu rozwojowego mającego na celu polepszenie stabilności samolotu, z tego powodu 185 samolot zbudowany w pierwszej serii otrzymał dłuższe skrzydła i przedłużono jego kadłub. Tak zmodyfikowana maszyna miała znacznie lepsze własności pilotażowe i stanowiła prototyp do drugiej serii konstrukcyjnej, Ki-10-II („Myśliwiec Armii Typu 95 Model 2”), która weszła do produkcji w czerwcu 1937.