Wzrost i przejęcia (2005–2014) W kolejnych latach Google poszerzało działalność poprzez liczne przejęcia. W lutym 2005 roku uruchomiło serwis Mapy Google, a w lipcu kupiło za około 50 mln dolarów startup Android Inc., twórcę przyszłego systemu operacyjnego dla telefonów. W październiku 2006 roku za 1,65 mld dolarów przejęło serwis YouTube, a w 2007 roku ogłosiło zakup firmy reklamowej DoubleClick za 3,1 mld dolarów, sfinalizowany w 2008 roku. 2 września 2008 roku zadebiutowała przeglądarka Google Chrome, a wraz z sojuszem Open Handset Alliance firma wprowadziła pierwszy smartfon z systemem Android.
W 2011 roku Larry Page ponownie objął stanowisko dyrektora generalnego, zastępując Schmidta. W tym samym roku Google ogłosiło przejęcie Motorola Mobility za 12,5 mld dolarów, motywowane głównie chęcią pozyskania patentów chroniących system Android.
Alphabet i era sztucznej inteligencji (od 2015) 10 sierpnia 2015 roku Larry Page ogłosił utworzenie holdingu Alphabet Inc., którego Google stało się główną spółką zależną. Dyrektorem generalnym Google został Sundar Pichai, a Page i Brin objęli kierownictwo Alphabetu.