演:志水正義
概要
警視庁組織犯罪対策部組織犯罪対策5課に所属する巡査部長である。
暇課長こと角田六郎警視の部下の1人で、小松真琴と共に特命係を覗く人でもある。
「大木」「長十郎」と名前から連想されるイメージとは裏腹に小柄な体格をしている（小松は長身で声が高いが、大木は小柄で声が低い）。
台詞的には毎回の出番は決して多くないが、動画の編集が得意である事が判明している。
Season15から登場している益子桑栄は、小松・亀山薫・伊丹憲一と同じく同期に当たる。
余談
演じる志水氏は『秘密のケンミンSHOW』にて「何気ない一言（方言の中でも癖の強いものが多い）で相手の出身地を見破るバーのマスター」役でも知られているが、その実『相棒』本編において「台詞が少ない」事になぞらえて「大木さんは水曜9時より木曜9時の方が饒舌に喋る」とジョークのネタにされる事がある。
演じる志水氏は2018年9月に膵臓癌で死去。
10月17日の『相棒season17』第1話の本編後には、過去映像とともに追悼テロップが放送された（その後第8話まで断続的に出演）。
なお後任の俳優は選出しないようである（ただし、大木の後任らしき「小松の小柄な相棒」は新たに登場している）。
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