発売当初は2ドアセダンのみのラインナップであったが、翌1967年5月に4ドアセダンとバン（KE16V型）が追加され、同時にトヨグライドと呼ばれる、2速AT車も設定された。4ドアは2ドアセダンの25,000円高、トヨグライド仕様はマニュアル仕様の38,000円高であった。ほぼ同時期、サニーにも同様の車種追加がなされている。
1968年4月にはマイナーチェンジが行われる。ダッシュボードのソフトパッド化、メーターへの無反射ガラス採用、2スピードワイパーの標準装備化、メーカーオプションでフロントディスクブレーキが用意される（15,000円高）など、「33項目の安全対策」をアピールした。同時に2ドアクーペが登場、「スプリンター」（別項参照）のサブネームが与えられた。セダンにもスプリンター同様の73psのツインキャブエンジンを搭載し、フロントディスクブレーキとタコメーターを標準装備するSLが車種追加され、SL以外のグレードにはコラムシフト車も追加された。なお、この年から北米と欧州への輸出が開始された。
1969年9月の改良では、全車に排気量を100ccアップした3K型エンジンを搭載し、型式（かたしき）のKE以降が、セダン：10 → 11、スプリンター：15 → 17、バン：16V → 18Vへと、それぞれ変更されている。シングルキャブモデルは68psを発揮、新たに圧縮比を高めて出力を73psに増した3K-D型エンジンを積む、ハイ・デラックスが追加される。SLにはツインキャブの77psエンジン（3K-B型）が搭載された。また、乗り心地やハンドリングを向上させるため、全車、フロントサスペンションのロアアームを、A字型アーム + 横置きリーフスプリングスタビライザーから、I字型アーム + テンションロッド + スタビライザーに改め、本来のマクファーソン・ストラット式となった。このフロントサスペンションは、80系の、AE85型/AE86型のカローラレビン、スプリンタートレノまで踏襲される。
E10系のデビュー当初のCMキャラクターには、トヨタ提供の東京バイパス指令に主演した、俳優の竜雷太を起用した。また、マイナーチェンジ後には、浜口庫之助の作詞・作曲による、「いとしのカローラ」なるCMソングも製作された。