Массовые случаи выполнения фигур высшего пилотажа на Ил-10 обеспокоили Ильюшина, и 15 июня он вынужден был сообщить Шахурину:
В мае на Ил-10 перевооружилась 6-я гвардейская шад, в состав которой входил 108-й полк.
С конца апреля в Прибалтике на Ил-10 воевал 118-й гвардейский шап (командир – В. Верещинский), первым начавший вылетать без сопровождения истребителями. За день до капитуляции Германии экипаж командира эскадрильи П. Однобокова сбил сразу два истребителя Ме-109. Вовремя увидев пикировавшего сзади на штурмовик «мессера», летчик уменьшил скорость, сбросив обороты двигателя. Ведущий немецкой пары проскочил вперед, попав под огонь крыльевых пушек, а его ведомый был уничтожен стрелком Аверковым.
Штурмовики Ил-10 отправляются на боевое задание. Весна 1945 года
До конца Великой Отечественной войны на Ил-10 перевооружилось 12 авиаполков, в том числе и морской авиации. 26-му и 37-му шап Тихоокеанского флота довелось участвовать в войне с Японией. Основными целями морских летчиков были портовые сооружения и корабли противника. Первый удар нанесли 9 августа по порту Расин (Корея). В тот день командир 26-го шап майор А. Николаев потопил два транспорта. На следующий день капитан И. Воронин из 37-го шап топмачтовым способом, сбросив две ФАБ-250, потопил японский эсминец. Были и другие победы, но их в равной степени поделили штурмовики, бомбардировщики и катерники. Через пять дней порт Расин занял советский морской десант, в чем немалая заслуга и экипажей штурмовиков. За этот подвиг Указом Верховного Совета СССР 14 сентября А. Николаеву и И. Воронину присвоили звание Героя Советского Союза.
Но были полки, как, например, 7-й гвардейский шап, воевавший на штурмовиках с первых дней войны, которые на Ил-10 так и не сделали ни одного боевого вылета.
После окончания войны продолжилось совершенствование штурмовика. Так, в августе 1945 года прошла государственные испытания подвижная установка ВУ-9 с пушкой Б-20Т-Э, предназначавшаяся для замены серийной установки ВУ-8. Специалисты НИИ ВВС рекомендовали ее для серийного производства, считая, что она обеспечивала более надежную защиту задней полусферы Ил-10, поскольку возросли углы обстрела в горизонтальной плоскости и улучшился обзор из кабины стрелка.
Решением ВВС и МАП от 18 июля 1949 года, начиная с № 6420001 и № 6411408, на всех выпущенных Ил-10 предусмотрели установку радиовысотомеров РВ-2, а с весны 1949 года по требованию ВВС на Ил-10 начали устанавливать реактивные орудия РО-132 и кассеты авиационных гранат ДАГ-10.