2010年のシーズンには,彼はペンスキーが老朽化したダララ・ホンダのポテンシャルに達したと感じ,他のチームがパフォーマンスのギャップを埋めるためにこれを搾取することを恐れていた. カストロネヴスは,最初のインディ・グランプリ・オブ・アラバマで優勝し,レースの優勝記録を10シーズン連続に伸ばした. インディアナポリス500のポールポジションで 予選後
ピットストップでのストールは 9位に落下した 5レース後,ホンダ・インディ・エドマントンで,カストロネヴスは1位でフィニッシュしたが,チームメイトのパワーを阻害したと判断された後,10位に降格した. 彼はケンタッキー・スピードウェイとモテギで2連勝し,ホームステッド・マイアミで5位でシーズンを終了した. 531ポイントでカストロネベスはドライバーズランキングで4位だった.