Visual Studio 2008 le permitió hacer referencia a un ensambladoA de una asambleaB cuando A apuntaba a .NET 3.5 y B apuntaba a .NET 2.0.

Visual Studio 2010 ya no permite esto. El problema completo se describe enMSDN:

Puede crear aplicaciones que hagan referencia a proyectos o ensamblados que tengan como destino diferentes versiones de .NET Framework. Por ejemplo, si crea una aplicación que se dirige al .NET Framework 4 Client Profile, ese proyecto puede hacer referencia a un ensamblado que se dirige a .NET Framework versión 2.0. Sin embargo, si crea un proyecto dirigido a una versión anterior de .NET Framework,no puede establecer una referencia en ese proyecto a un proyecto o ensamblado que se dirija al .NET Framework 4 Client Profile o al .NET Framework 4. Para eliminar el error, asegúrese de que el perfil objetivo de su aplicación sea compatible con el objetivo del perfil, definido por los proyectos o ensamblados a los que hace referencia su aplicación.

¿Hay alguna forma de lograr que VS2010 se comporte como VS2008 a este respecto (es decir, permitir referencias a ensamblajes destinados a versiones de marco superiores)?

Sé el razonamiento detrás del comportamiento de VS 2010 y las consideraciones de implementación que debo tener en cuenta, no es necesario repetir eso.

El error exacto es:

advertencia MSB3268: la referencia principal "xxx.dll" no se pudo resolver porque tiene una dependencia indirecta en el ensamblado de marco "System.Core, Version = 3.5.0.0, Culture = neutral, PublicKeyToken = b77a5c561934e089" que no se pudo resolver en El marco objetivo actual. ".NETFramework, Versión = v2.0". Para resolver este problema, elimine la referencia "xxx.dll" o vuelva a diseñar su aplicación a una versión de marco que contenga "System.Core, Version = 3.5.0.0, Culture = neutral, PublicKeyToken = b77a5c561934e089".