rozpiętość Marinera 10 po ich całkowitym rozłożeniu wynosiła 8 m. Baterie dostarczały maksymalnie 820 W mocy. Ze względu na konieczność ochrony takich ogniw przed oddziaływaniem nadmiernego strumienia promieniowania, w miarę zbliżania się do Słońca oba skrzydła były stopniowo ustawiane coraz bardziej ukośnie względem padającego światła. Prócz tego cały kadłub był chroniony specjalną osłoną cieplną. Sonda została wyposażona w silnik rakietowy o ciągu 222 N napędzany hydrazyną. Dane były transmitowane z maksymalną szybkością 117,6 kb/s.
Mariner 10 wyposażony był w następujące instrumenty naukowe: 2 kamery telewizyjne wyposażone w teleskopy Cassegraina o średnicy zwierciadła 150 mm radiometr podczerwieni 2 różnego typu spektroskopy ultrafioletu 2 magnetometry teleskop do badania cząstek naładowanych analizator plazmy
Próba techniczna Dla sprawdzenia aparatury przed wypełnieniem zasadniczej misji próbnik sfotografował okolice północnego bieguna Księżyca, a więc tereny, które dotychczas znane były z fotografii obciążonych zniekształceniami wynikającymi z kąta pod jakim wykonywano zdjęcia.