Kahden melko menestyksekkään kauden jälkeen ilman playoffeja, Astros oli suosikki voittamaan vuoden 2004 NL:n. He lisäsivät Andy Pettitten joukkueeseen, - johon kuului jo Lance Berkman ja Jeff Kent sekä Bagwell ja Biggio. Roger Clemens, joka oli jäänyt eläkkeelle New York Yankeesin kauden jälkeen, suostui liittymään entiseen joukkuetoverinsa Pettitteen Astrosiin kaudella 2004. Clemens pääsi jäämään kotiin Houstonissa tiettyihin matkoihin, kun hän ei ollut syöttämässä. Huolimatta menestyksen ennusteista, Astrosilla oli keskinkertainen tulos 44:44. Tärkeimmät ongelmat olivat juoksujen puuttuminen ja heikko ennätys läheisissä peleissä. Houstonissa pidetyssä vuoden 2004 All-Star -ottelussa manager Jimy Williams erotettiin ja hänet korvattiin Phil Garnerilla, joka oli osa vuoden 1986 Astros-joukkuetta. Garnerin johdolla Astros pelasi 46:26, ja voitti NL:n wild-card -ottelun. Astros voitti Bravesin 3-2 Divisioonan sarjassa, mutta hävisi National League Championship Series -sarjan.
St. Louis Cardinalsille seitsemässä pelissä. Clemens voitti ennätyksellisen seitsemännen Cy Young -palkinnon vuonna 2004. Lisäksi Carlos Beltrán vaihdossa Kansas City Royalsin kanssa auttoi Astrosia valtavasti playoff-otteluissa. Huolimatta kaudenvaihtosuutuista Beltrán osoittautui joukkueen toiveiden avaimeksi, lyömällä kahdeksan kotia postseasonissa. Vaikka Beltrán oli sanonut haluavansa jäädä Astrosiin, hän allekirjoitti pitkäaikaisen sopimuksen New York Metsin kanssa 9. tammikuuta 2005.