lmakla tehdit edildiler. Timberlake törene katıldı ve o gece kazandığı iki Grammy Ödülü'nden ilkini alırken yazılı bir özür yayımladı ("Justified" ile En İyi Pop Vokal Albüm ve "Cry Me a River" ile En İyi Erkek Pop Vokal Performansı). Timberlake ayrıca "Justified" ile Yılın Albümü, "Cry Me a River" ile Yılın Kaydı ve The Black Eyed Peas ile söylediği "Where Is the Love?" ile En İyi Rap/Sung İş Birliği dallarında ödüle aday gösterildi.

Super Bowl tartışmalarının ardından Timberlake, müziğe ara verdi ve kariyerinin ilk yıllarında başladığı oyunculuğa döndü. Bu sürede aldığı ilk rol 2004'te çekilen ve 18 Temmuz 2006'da yayımlanan "Edison" adlı filmde bir gazeteciyi canlandırmak oldu. Ayrıca "Rehine", "Kara Yılan İnliyor", Richard Kelly'nin yönettiği "Kıyamet Öyküleri" ve Prens Artie Pendragon'ı seslendirdiği 18 Mayıs 2007'de gösterime giren animasyon filmi "Şrek 3"te yer aldı. Elton John'un "This Train Don't Stop There Anymore" şarkısının klibinde John'un gençliğini canlandırdı. Timberlake'in "Rent" adlı rock müzikalinin film versiyonunda Roger Davis rolünü oynaması düşünüldü; ancak yönetmen Chris Columbus sadece orijinal Broadway oyuncularının "Rent"in gerçek anlamını aktarabileceklerinde ısrar etti ve rol Adam Pascal'a verildi.

Diğer sanatçılarla çalışmaya devam eden Timberlake, "Where Is the Love?"ın ardından grubun 2005 yılında çıkan "Monkey Business" albümünde yer alan "My Style" şarkısı için yine The Black Eyed Peas ile çalıştı. Aynı yıl Snoop Dogg ile "Signs" şarkısını kaydederken boğazında bir sorun olduğunu fark etti. Ardından sanatçının boğazındaki nodüller 5 Mayıs 2005'te ameliyatla alındı. Timberlake'e birkaç ay yüksek sesle konuşmaması ve şarkı söylememesi önerildi. 2005 yılında Tennman Records adını verdiği kendi kayıt şirketini kurdu.
Timberlake ikinci stüdyo albümü "FutureSex/LoveSounds"u 12 Eylül 2006'da yayımladı. Timberlake'in 2005 ile 2006 yıllarında hazırladığı albüm, ilk haftasında 684.000 kopya satarak "Billboard" 200 albüm listesine bir numaradan girdi. Albüm iTunes'taki en büyük ön siparişi yaparak Coldplay'in en büyük bir haftalık dijital albüm satış rekorunu kırdı. Timbaland, Danja, will.i.am, Rick Rubin ve Timberlake'in kendisi tarafından yapılan albümde Snoop Dogg, Three 6 Mafia, T.I. ve will.i.am konuk sanatçı olarak yer aldılar. Bir stüdyo temsilcisi albümü "seksilik hakkında her şey" olarak tanımladı ve albümün "yetişkin hislere" yönelik olduğunu belirtti.

Albümün çıkış single'ı "SexyBack", Timberlake tarafından 2006 MTV Video Müzik Ödülleri'nin açılışında seslendirildi ve "Billboard" Hot 100 listesinde art arda yedi hafta bir numarada kaldı. Yapımcılığını Timbaland'ın üstlendiği ve rapçi T.I. ile düet yapılan albümün ikinci single'ı "My Love"', üçüncü single "What Goes Around... Comes Around" gibi Hot 100 listesinde bir numaraya ulaştı. Şarkının Timberlake'in çocukluk arkadaşı ve iş ortağı Trace Ayala'nın oyuncu Elisha Cuthbert ile yaşadığı ayrılıktan esinlendiği belirtildi. Ekim 2006'da Timberlake, oyunculuğun yerine müzik kariyerine odaklanacağını söyledi ve müzik endüstrisini bırakmanın "bu noktada yapılacak aptalca bir şey" olacağını belirtti. Timberlake 2006 yılında konuk sanatçı olarak katıldığı Victoria's Secret defilesinde "SexyBack"i seslendirdi. Ocak 2007'de FutureSex/LoveShow turnesine çıktı. "Summer Love/Set the Mood Prelude" ABD'de albümün dördüncü single'ı olarak yayımlanırken Birleşik Krallık'ta ise "LoveStoned/I Think She Knows Interlude" bir sonraki single olarak seçildi. Timberlake'in Nelly Furtado ile yer aldığı "Give It to Me" adlı Timbaland single'ı Hot 100'da bir numara oldu.

Timberlake aralarında 2006 yılındaki MTV Avrupa Müzik Ödülleri'nin de olduğu pek çok müzik etkinliğini sundu. 16 Aralık 2006'da Timberlake, "Saturday Night Live"ı hem sundu hem de programda ikinci kez müzikal konuk oldu. Bölümde Andy Samberg ile "Dick in a Box" adlı skeç için bir R&B şarkısı seslendirdi; bazı radyo istasyonları tarafından Timberlake'in gayriresmî bir single'ı olarak çalınan şarkı, YouTube'da en çok izlenen videolardan biri oldu. Şarkı daha sonra The Lonely Island'ın "Incredibad" adlı çıkış albümünde yer aldı.

Şubat 2008'de Timberlake iki Grammy Ödülü aldı. 50. Grammy Ödülleri töreninde "What Goes Around...Comes Around" ile En İyi Erkek Pop Vokal Performansı ve "LoveStoned/I Think She Knows" ile En İyi Dans Kaydı ödüllerini kazandı.

"4 Minutes" ilk kez Timbaland tarafından 17 Aralık 2007'de Philadelphia'daki Jingle Ball'da çalındı. 17 Mart 2008'de yayımlandıktan sonra şarkının Timberlake ile Madonna'nın bir düeti olduğu, Timbaland'ın ise arka vokal yaptığı anlaşıldı. Şarkı Madonna'nın on birinci stüdyo albümü "Hard Candy"nin çıkış single'ı oldu; albümde Timberlake'in yazımına katkı sağladığı dört şarkı daha yer aldı. Single uluslararası bir başarı yakaladı ve yirmi birden fazla ülkede liste başı oldu. Timberlake ayrıca şarkının Jonas & François tarafından yönetilen klibinde oynadı. 30 Mart 2008'de Timberlake, şarkıyı Madonna'nın New York'taki Roseland Ballroom'da gerçekleştirilen Hard Candy Promo Show gösterisinde seslendirdi. Timberlake 6 Kasım 2008'de şarkıyı Madonna ile birlikte sanatçının Sticky & Sweet Tour adlı turnesinin Los Angeles konserinde söyledi.

Haziran 2007'de Timberlake, Duran Duran'in 13 Kasım 2007'de yayımlanan "Red Carpet Massacre" albümündeki "Nite Runner" ve "Falling Down" şarkılarının yazımına katkı sağladı, şarkıların yapımcılığını üstlendi ve şarkılarda vokal olarak yer aldı. "Falling Down", Birleşik Krallık'ta bir gün önce single olarak yayımlandı. Timberlake 2007'de ayrıca 50 Cent'in üçüncü albümü "Curtis"te yer aldı. Timberlake albümün dördüncü single'ı "Ayo Technology"de Timbaland ile birlikte konuk sanatçı oldu. Ayrıca Lil Wayne ile olası başka bir iş birliği sanatçının "Tha Carter III" adlı albümünde Nelly Furtado ve Timbaland ile gerçekleşecekti. FutureSex/LoveSounds turnesinin Okyanusya ve Orta Doğu ayakları Kasım 2007'de tamamlanınca Timberlake, oyunculuk kariyerine devam etti. 2008'in başlarında Mike Myers yönetmenliğindeki komedi filmi "The Love Guru" (20 Haziran 2008'de yayımlandı) ve Mike Meredith'in dram filmi "Açık Yol"da (28 Ağustos 2009'da yayımlandı) başrolde yer aldı. Mart 2008'de Timberlake'in NBC'deki "My Problem with Women" adlı komedi uyarlamasının yönetici yapımcısı olacağı açıklandı. 20 Kasım 2008'de "TV Guide", Timberlake'in koruması altına aldığı eski YouTube yıldızı Esmée Denters ile düet yaptığı bir sonraki single'ı "Follow My Lead"in Myspace'ten özel olarak indirilebileceğini açıkladı. Tüm gelirin hasta çocukların bakımı için çalışan yardım kurumu Shriners Hospitals for Children'a bağışlanacağı duyuruldu.
2008 yılında Timberlake ile T.I. iş birliği olan "Dead and Gone", T.I.'ın altıncı stüdyo albümü "Paper Trail"da yer aldı ve 2009'un sonunda albümün dördüncü single'ı olarak yayımlandı. Kasım 2008'de Timberlake'in R&B/pop şarkıcısı Ciara'nın 5 Mayıs 2009'da çıkacak olan "Fantasy Ride" albümünde konuk sanatçı olacağı ve bazı şarkıların yapımcılığını üstleneceği doğrulandı. Ciara'nın ikinci single'ı "Love Sex Magic"in klibi 20 Şubat 2009'da çekildi ve klipte Timberlake de yer aldı. Single uluslararası bir başarı yakaladı, pek çok ülkede ilk ona girerken aralarında Hindistan, Tayvan ve Türkiye'nin de olduğu birçok ülkede bir numara oldu. Şarkı 52. Grammy Ödülleri'nde En İyi Pop Vokal İş Birliği dalında ödüle aday gösterildi. Timberlake ve The Y's adlı kendi yapım ekibi, Mike Elizondo ile birlikte, Leona Lewis'in ABD'de 17 Kasım 2009'da yayımlanan ikinci stüdyo albümü "Echo" için "Don't Let Me Down" şarkısının yapımcılığını ve ortak yazımını üstlendiler. Timberlake ayrıca Timbaland'ın "Shock Value II" adlı üçüncü stüdyo albümünün 1 Aralık 2009'da yayımlanan üçüncü single'ı "Carry Out"un yazımına ortak oldu ve şarkıda düet yaptı. Timberlake 2 Mart 2009'da Jimmy Fallon'ın ilk kez sunduğu "Late Night with Jimmy Fallon" adlı programa ve 21 Şubat 2014'te yine Fallon'ın sunduğu "Tonight Show"un beşinci bölümüne konuk oldu. Timberlake MTV'de ilk kez 21 Nisan 2009'da yayımlanan "The Phone" adlı programın yönetici yapımcısıdır.

Timberlake "Teen People" ve "Cosmopolitan" dergileri tarafından En Seksi Erkek seçildi. 17 Şubat 2009'da ise "GQ" dergisi tarafından "Amerika'daki En Şık Erkek" ilan edildi. 2011'de "AskMen"in her yıl hazırladığı En Etkili 49 Erkek listesinde kırk altıncı sırada yer aldı. Timberlake 2010'dan itibaren oyunculuk çalışmalarına hız verdi. Eleştirel bir başarı yakalayan "Sosyal Ağ" (2010) filminde Napster adlı şirketin kurucusu Sean Parker'ı canlandırdı. Ayrıca 12 Eylül'de düzenlenen 2010 MTV VMÖ törenine katıldı. 2011'de Cameron Diaz ile birlikte "Kötü Öğretmen", Mila Kunis ile "Arkadaştan Öte" filmlerinde başrolde yer aldı ve Andrew Niccol yönetmenliğindeki bilim kurgu filmi "Zamana Karşı"da Will Salas karakterini canlandırdı. The Lonely Island'ın ikinci albümü "Turtleneck & Chain"de yer alan "Motherlover" şarkısında düet yaptı ve şarkının klibinde oynadı. Ayrıca FreeSol'un Ağustos 2011'de yayımlanan "Hoodies On, Hats Low" klibinin yönetmenliğini yaptı ve klipte küçük bir rolde oynadı. Temmuz 2011'de Amerikalı Denizci Kelsey De Santis, YouTube'a yüklediği bir videoda Timberlake'in Amerika Birleşik Devletleri Deniz Piyade Kolordusu'nun kuruluş balosunda kendisine eşlik etmesini istedi; ikili 13 Kasım 2011'de Richmond, Virginia'da düzenlenen etkinliğe katıldı.

Sunucu ve müzikal konuk olarak yer aldığı beşinci "SNL" bölümü, Charles Barkley'nin sunucu ve Kelly Clarkson'ın müzikal konuk olduğu 7 Ocak 2012'deki bölümden beri en çok izlenen bölüm oldu.

Haziran 2012'de Timberlake, üçüncü stüdyo albümü "The 20/20 Experience"ın üzerinde "aklında kural ve/veya son amaç olmadan" çalışmaya başladı. Müziğe döneceğini Ocak 2013'te duyurdu ve Jay-Z ile düet yaptığı albümün çıkış single'ı "Suit & Tie"ı yayımladı. Dört yıl boyunca hiçbir konserde performans sergilemeyen Timberlake, 2 Şubat 2013'te New Orleans'de 2013 Super Bowl'dan bir gece önce ve "DirecTV Super Saturday Night"ta sahne aldı. 10 Şubat 2013'te "Suit &