Schumacher bleef bij Williams in 2004 en bleef partner van Montoya. Schumacher was ambitieus voor het seizoen en zei: "Ik kan zeggen dat we een auto zullen bedenken die competitief zal zijn vanaf de allereerste race van het nieuwe seizoen". Hij maakte een goede start van zijn seizoen door een vierde plaats te behalen in de openingsronde in Australië, hoewel hij zich terugtrok uit de volgende race in Maleisië vanwege een motorfout. Hij slaagde erin om in de volgende twee ronden opeenvolgende zevende plaatsen te behalen, voordat hij in Monaco buiten de punten eindigde. Schumacher werd gedwongen uit te stappen in de eerste ronde van de Grand Prix van Europa als gevolg van een botsing. Bij de Canadese Grand Prix
Schumacher kwalificeerde zich op pole position en eindigde als tweede in de race, maar werd later gediskwalificeerd vanwege onregelmatigheden in de remkanalen van zijn auto.