Voltooi die volgende sin: Vir die 2010-seisoen het hy gevoel Penske het die potensiaal van sy verouderde Dallara-Honda-motor bereik, en was bang dat ander spanne dit sou benut om die prestasiegaping te sluit. Castroneves het die eerste Indy Grand Prix van Alabama gewen om sy rekord van die wen van 'n wedloop tot tien agtereenvolgende seisoene uit te brei. Na die kwalifikasie op pole posisie vir die
Indianapolis 500, 'n stilstand in 'n pitstop het hom na die negende geskuif. Vyf wedrenne later, by die Honda Indy Edmonton, was Castroneves die eerste om te eindig, maar is na die tiende gekrimp nadat hy sy spanmaat Power geblokkeer het. Hy het twee agtereenvolgende wedrenne gewen, by Kentucky Speedway en Motegi, voordat hy die seisoen afgesluit het met 'n vyfde plek by Homestead-Miami. Met 531 punte was Castroneves die vierde in die bestuurdersranglys.