År 2006 etablerade sig Thörnblad i världstoppen med brons på inomhusvärldsmästerskapen i Moskva, en 4:e plats på EM i Göteborg, vinst på World Atletics Final i Stuttgart och rankades som 3:e bästa höjdhoppare på internationella förbundets "IAAF" världsranking. År 2007 hoppade han sitt personbästa 2,38 meter under inomhus-SM i Göteborg men slutade på en andra plats efter Stefan Holm som också hoppade 2,38 meter. Det har bara hänt en gång tidigare att någon har kommit på en andra plats någonsin på en sådan hög höjd. Samma vinter tog Thörnblad och Holm en Svensk dubbel på Inomhus-EM i Birmingham, GRB där Thörnblad slutade på 2:a plats. Mellan 2006 och 2010 hade Thörnblad sina mest framgångsrika år, där han bland annat tog två internationella mästerskapsmedaljer, inomhus-EM 2:a -07, inomhus-VM 3:a -06, EM 4 -06, EM 4 -10, VM 5:a -09, Diamond league-segrar, rankades 3–5 plats på internationella förbundets "IAAF" världsranking under dessa åren med mera.