Viết tiếp cho đoạn này - Đối với mùa giải 2010, ông cảm thấy Penske đã đạt được tiềm năng của chiếc xe Dallara-Honda già của mình, và lo sợ các đội khác sẽ khai thác điều này để thu hẹp khoảng cách hiệu suất. Castroneves đã giành chiến thắng tại Indy Grand Prix của Alabama để mở rộng kỷ lục của mình trong việc giành chiến thắng trong một cuộc đua đến mười mùa liên tiếp. Sau khi giành được vị trí dẫn đầu tại Indianapolis 500
, một sự cố trong một pit stop đã đưa anh ta xuống vị trí thứ chín. Năm cuộc đua sau đó, tại Honda Indy Edmonton, Castroneves là người đầu tiên hoàn thành, nhưng đã bị hạ hạng xuống vị trí thứ mười sau khi anh ta bị cho là đã chặn đồng đội Power của mình. Anh đã giành được hai cuộc đua liên tiếp, tại Kentucky Speedway và Motegi, trước khi kết thúc mùa giải với vị trí thứ năm tại Homestead-Miami. Với 531 điểm, Castroneves đứng thứ tư trong bảng xếp hạng các tay đua.