Très attendu en 2004, d'autant plus que les Renault ne cessent de progresser, Alonso déçoit un peu et semble plafonner, comme le prouvent ses performances inférieures à celles de Jarno Trulli, sur la première partie de saison. Le pilote italien remporte même à Monaco la seule victoire de Renault en 2004. Sur la seconde moitié de saison, tandis que les performances des Renault sont en chute libre et que Trulli perd pied, ce qui lui vaudra d'être remplacé par Jacques Villeneuve pour les dernières manches, Alonso rentre régulièrement dans les points et assure la quatrième place au classement final.