K10Dは先に発売されたエントリー機K100Dの上位に置かれた機種で、発表時の報道ではペンタックスにとって約3年ぶりの中級機と紹介された。^{3プレス ASCII.jpペンタックス、1000万画素CCDを搭載した久々の中級機『PENTAX K10D』を発表}製品企画室の畳家久志によれば、K100Dまではエントリー寄りのユーザーを想定していたが、K10Dで初めてラインアップを作り、徹底して上位機を作る方針に切り替えた。想定したのは40〜50代の写真愛好家で、プロユースよりも「何でも撮るアドバンストアマチュア」を重視したという。^{4インタビュー ITmedia NEWS躍進するペンタックスの意欲作 「K10D」の開発者に聞く（前編）}

発表時の予想実売価格は、ボディが12万円前後、レンズキットが13万円台半ばだった。専門媒体は、K10DをキヤノンEOS 30DやニコンD200と比べられる愛好家向けの機種と位置付け、中級機の機能を手頃な価格で備えた点を取り上げた。^{5レビュー ITmedia NEWSスゴいぞ、ペンタックス「K10D」 元気の源は韓国パワー？ Photokina 2006}翌年のカメラグランプリ2007も、ボディ内手ぶれ補正、センサーのゴミ除去、防塵防滴ボディ、多彩な露出モードを備えながら買いやすい価格を実現した点を受賞理由に挙げている。^{6プレス デジカメWatchカメラグランプリ2007はペンタックスK10D}

有効画素数は610万画素から1020万画素に増え、SRの補正効果はK100Dの約2〜3.5段分から約2.5〜4段分に広がった。新たに加わったのは、ボディ72カ所のシーリングによる防塵防滴構造、22bit A/DコンバーターとPRIME、感度優先のSvとシャッター速度＆絞り優先のTAvの露出モード、CCDを振動させてゴミを落とすDR機構である。シャッターは約10万回の耐久を持ち、シャーシには高強度ステンレス鋼を用いた。^{7公式 リコーイメージングK10D 特長 信頼性}ファインダーにはガラスペンタプリズムを採用し、電池は単三形から専用リチウムイオン充電池に替えた。仕上がりの初期設定もK100Dの「鮮やか」から「ナチュラル」に改めている。一方で連写はK100Dの毎秒2.8コマから3コマへの小幅な向上にとどまった。^{3プレス ASCII.jpペンタックス、1000万画素CCDを搭載した久々の中級機『PENTAX K10D』を発表}

発売時の専門媒体は、主な比較相手としてニコンD80、ソニーα100、キヤノンEOS Kiss Digital Xを挙げた。他機にない点として複数のレビューが共通して挙げたのは、SvとTAv、ハイパープログラム、ハイパーマニュアルといった独自の露出操作である。一方、EOS 30DやニコンD200が備えるマグネシウム合金のボディは持たない。^{8レビュー Digital Photography ReviewPentax K10D Review}カメラグランプリ2007の得票では、K10Dの197票に対して、EOS Kiss Digital Xが53票、α100が48票、D80が29票で、同じ時期の競合機を大きく引き離した。^{6プレス デジカメWatchカメラグランプリ2007はペンタックスK10D}

畳家は、発売前後のインタビューで設計判断を詳しく説明している。1020万画素は、レタッチやトリミングをするユーザーや一部のプロから寄せられた1000万画素以上の要望に応えたものだが、畳家は画素数だけで良いカメラになるという考えは否定した。22bit A/Dは、従来一般的だった12bit処理よりCCDのアナログ波形を細かくデジタル化し、多くの情報を処理回路へ渡すために採用した。PRIMEは初代*ist D以来約3年の研究開発の成果で、その情報を高速に処理し、パラメータを細かく調整できる。一方でISO3200は世に出せる水準に達していないとして見送り、カメラ内で無理にノイズを消すより、素材として良いRAWを出す方針をとった。^{4インタビュー ITmedia NEWS躍進するペンタックスの意欲作 「K10D」の開発者に聞く（前編）}畳家はフィルムの粒状感と同じようにデジタルのノイズも表現として生かせると考えていた。メーカーが掲げた「画質革命。」というコピーにも、数値の評価では劣る可能性を承知のうえで、仕上がった写真の表現力で優位に立ち、フィルム愛好家の支持を得たいという狙いがあった。^{9インタビュー ITmedia NEWS躍進するペンタックスの意欲作 「K10D」の開発者に聞く（後編）}

防塵防滴は、バケツをひっくり返したような雨や台風の中でも使えることを目標にした。2世代目となったSRでは、CCDを動かすアクチュエータの出力を上げ、どのような動きでも安定して効果が出るよう制御プログラムを試行錯誤で改良した。^{10インタビュー デジカメWatch【インタビュー】K10D開発者に聞く}ゴミ除去のDR機構はこのSRの技術を、ローパスフィルターのSPコーティングはレンズの技術を転用したものである。露出モードのSvとTAvは、フィルムの露出の考え方を受け継いできたデジタル一眼レフに、「感度を自在に操る」という発想を持ち込むものだった。電池を専用リチウムイオン充電池に替えたのも、複雑な画像処理に安定した電力を供給するためである。^{9インタビュー ITmedia NEWS躍進するペンタックスの意欲作 「K10D」の開発者に聞く（後編）}

反対に、速さと小ささは割り切った。畳家は、シャッター速度や連写速度をさらに上げるには、チャージ系の高速化、ミラーバウンス対策、SRの性能バランスの調整に加え、CCDの4チャンネル読み出し化とAFEの倍増が要ると説明した。そのうえで中級機に本当に必要なものを選んでコスト配分を見直し、1/4,000秒と秒3コマにとどめたという。^{10インタビュー デジカメWatch【インタビュー】K10D開発者に聞く}ボディについても、防塵防滴とA/D変換回路の大型化から小型化は難しいと判断した。本体のみの重さは710gである。AFはピント精度をK100Dから大きく変えず、電源回りの改良で速度を上げている。^{4インタビュー ITmedia NEWS躍進するペンタックスの意欲作 「K10D」の開発者に聞く（前編）}

価格.comのレビューでは、ボディの満足度が4.73点（445件）である。項目別では操作性4.75、機能性4.74、ホールド感4.73が高い一方、携帯性は4.01、液晶は4.36にとどまる。良い点としては設定の分かりやすさとカスタマイズ性、CCDの色表現、バッテリーの持ちが、不満としては大きく重い点、2.5型液晶の小ささ、高感度でのノイズが挙がる。^{11レビュー 価格.comペンタックス PENTAX K10D ボディ レビュー評価・評判}

発売時の専門媒体では、操作系がK100Dから変わって複雑になった点が指摘された。^{12レビュー ITmedia盛りだくさんの機能を使いこなせるか ペンタックス「K10D」}価格.comの掲示板では、ピント精度をめぐる話題が複数のスレッドに見られ、ファームウェアの更新で改善したという声と、更新後もAFに不満が残るという声が並んだ。^{13掲示板 価格.com価格.com クチコミ掲示板「ファームウェアアップデート」}