lokacie.
Po zaledwie jednym roku, Barros powrócił na motocykl Hondy, tym razem związując się z ekipą Repsol-Honda. Brazylijczyk czterokrotnie znalazł się na podium, ostatecznie kończąc zmagania po raz piąty w karierze na 4. miejscu.
W sezonie 2005 powrócił do współpracy z ekipą Pons Racing. Barros zdominował rywalizację o GP Portugalii, uzyskując jedyny w swej karierze hattrick (pole position, najszybsze okrążenie i zwycięstwo). Był to jednak mniej udany rok, w którym jeszcze tylko raz stanął na podium (trzecia pozycja w GP Wielkiej Brytanii). Zdobyte punkty pozwoliły mu zająć 8. pozycję w końcowej klasyfikacji.
Po udanym roku startów spędzonym w WSBK Barros powrócił do MotoGP. Był to jednak ostatni sezon w karierze Brazylijczyka, po którym zakończył karierę. Dosiadając motocykl Ducati we włoskiej ekipie Pramac d'Antin, Barros swoje ostatnie podium uzyskał podczas GP Włoch. Zmagania zakończył na 10. lokacie.