Mens Pichai sluttede sig til Google i 2004, hvor han ledede produktstyring og innovation bestræbelser for en pakke af Googles klient software produkter, herunder Google Chrome og Chrome OS, samt at være i høj grad ansvarlig for Google Drive. Han fortsatte med at føre tilsyn med udviklingen af forskellige applikationer såsom Gmail og Google Maps. Den 19. november 2009 Pichai gav en demonstration af Chrome OS; Chromebook blev frigivet til prøve og test i 2011, og frigivet til offentligheden i 2012. Den 20. maj 2010 meddelte han open-sourcing af den nye video codec VP8 af Google og introducerede det nye video format, WebM. Den 13. marts 2013 Pichai tilføjet til listen over Google produkter, at han overser Android.
2004, hvor han ledte produktstyring og innovationsindsatserne for en pakke af Googles klientsoftwareprodukter,