A seleção feminina adulta, que pela primeira vez escolheu a sua capitã Fabiana por meio de uma eleição entre as atletas, teve duas competições em 2010: o Grand Prix e o Campeonato Mundial. E acabou com o segundo lugar em ambas. No Grand Prix, em agosto, o Brasil estreou em casa, jogando em São Carlos, e foi derrotado pela Itália na terceira rodada. Depois, venceu todas as partidas seguintes e chegou à fase final. Aí começaram os problemas. O time estreou com derrota para o Japão. Depois, na vitória sobre a Polônia, perdeu Mari com ligamento do joelho direito rompido. No dia seguinte, derrota para os Estados Unidos e Paula Pequeno com uma fratura no tornozelo esquerdo. A seleção ainda venceu Itália e China, mas ficou com a prata. Os Estados Unidos foram os campeões.

Mari e Paula não se recuperaram a tempo para o Campeonato Mundial, do final de outubro a meados de novembro. Natália assumiu a posição de ponteira titular, ao lado de Jaqueline, e Fernanda Garay foi convocada para completar as opções na posição. A seleção foi bem, viu Sheilla se destacar e chegou à semifinal invicta. A partida que valia a decisão foi dramática. O Brasil precisou de duas horas e vinte minutos para furar a consistente defesa japonesa e vencer, de virada, por 3 sets a 2. Na final, o time de Zé Roberto teria as russas, algozes do Mundial de 2006, pela frente. Em um jogo cheio de altos e baixos e com um erro da arbitragem no tie-break quando o Brasil liderava, a Rússia cresceu e faturou o segundo título consecutivo. A gigante Gamova, de 2,02m, foi o destaque da partida, com 35 pontos, e ainda foi eleita a melhor jogadora do Mundial.