1966年，美国航空提出1970年代需要一种经济性好、对机场配套设施的需要符合当时普遍水平，载客量300人左右的大型客机。道格拉斯公司为了满足这一要求，开始方案的研究。最初道格拉斯公司宽体客机设计方案为双发翼下吊舱布局，随着1964年美国联邦航空局取消了对三发动机飞机的“60分钟限制”，可执行横越大西洋的航线，以及为确保可在较短跑道上起飞、降落，道格拉斯公司设计方案应客户的要求而改为三发动机宽机身方案，在垂直尾翼根部加上第三台发动机，这是DC-10的最显著特征。DC-10载客量较B747少，航程与波音747相近，既可以执飞横跨美国本土的航线，又可飞越洋国际航线。开发计划在1967年道格拉斯公司和麦克唐纳公司合并后展开。1970年7月DC-10第一架原型机出厂，1970年8月29日首次试飞，1971年7月29日获美国联邦航空局适航证，交付美国航空，1971年8月5日首航投入运营。 DC-10投入运营后，发现在设计上有的缺陷，较严重的是货舱舱门设计，直接导致数次事故，需要对货舱舱门进行重新设计。到1979年，DC-10在一年内涉及两起重大空难事故，当时航空当局以安全理由要求全球的DC-10停飞，损害了DC-10飞机的声誉。当时道格拉斯公司和洛克希德公司各自开发三发动机宽机身客机，为争夺市场两家公司展开了两败俱伤的竞争，DC-10因运营及维修成本较低，最终在销售量上击败了竞争对手洛克希德的L-1011三星客机。
伴随着石油危机的到来，三发动机客机的使用成本大幅上升。1970年代，欧洲空中客车公司全新设计的空中客车A300宽体客机开始交付，装备性能有很大的提高的两台高涵道比涡轮风扇喷气式发动机。而双发客机延程飞行限制放宽进一步拓宽了双发客机的航线范围，足以飞行横越大西洋航班。A300在性能和使用成本上明显优于L-1011和DC-10，在250座级宽体客机市场大受欢迎。DC-10因相对耗油，逐渐丧失订单。
DC-10于1989年停产，共生产446架（包括60架交付美国空军的KC-10A军用版），KC-10A军用版于1990年4月4日交付完毕。麦道公司1990年推出DC-10的衍生型MD-11。MD-11运营成本及整体性能仍然不敌新一代的空中客车A330/340及波音777。今日的DC-10及MD-11大多凭借三发动机飞机在最大起飞重量方面的优势，改装成全货机用途。