Po dwóch dość udanych sezonach bez występu w playoff, Astros byli faworytami do wygrania w 2004 roku. Dodali gwiazdę Andy'ego Pettitte'a do zespołu, który już obejmował takich gwiazd jak Lance Berkman i Jeff Kent, jak również weteranów Bagwella i Biggio. Roger Clemens, który wycofał się po sezonie z New York Yankees, zgodził się dołączyć do byłego kolegę z drużyny Pettitte'a w Astros w 2004 roku. Umowa na rok zawierała wyjątkowe warunki, takie jak możliwość pozostania w domu w Houston na wybranych wycieczkach, kiedy nie miał zamiaru rzucać. Pomimo wcześniejszych przewidywań sukcesu, Astros mieli przeciętny wynik 44 na 44 na przerwie All-Star. Brak produkcji i słabe wyniki były głównymi problemami. Po wygwizdaniu na All-Star Game w 2004 roku w Houston, menedżer Jimy Williams został zwolniony i zastąpiony przez Phila Garnera, gwiazdę zwycięskiej drużyny Astros z 1986 roku. W drugiej połowie sezonu Astros zdobyli wynik 46 do 26 pod kierownictwem Garnera i zdobyli miejsce na dzikiej karcie w NL. Astros pokonali Braves 3 do 2 w Division Series, ale przegrali National League Championship Series
St. Louis Cardinals w siedmiu meczach. Clemens zdobył siódmą nagrodę Cy Young w 2004 roku. Dodatkowo, w połowie sezonu Carlos Beltrán w wymianie z Kansas City Royals pomogła Astros ogromnie w ich playoff. Pomimo pogłosek o wymianie w połowie sezonu, Beltrán okazał się kluczowy dla nadziei drużyny, uderzając w osiem home runów w postseason. Chociaż Beltrán twierdził, że chce pozostać z Astros, podpisał długoterminowy kontrakt z New York Mets 9 stycznia 2005 roku.