Годом прорыва для Рафы стал 2005-й – в апреле в Монте-Карло он победил на своем первом турнире серии Masters (в Монте-Карло), затем последовал титул на Masters в Риме и на «Ролан Гаррос» – в финале Открытого чемпионата Франции в четырех партиях он обыграл Мариано Пуэрту. Всего за сезон он завоевал 11 титулов и поднялся на второе место в мировом рейтинге. В следующем году он защитил титул на «Ролан Гаррос» и сохранил вторую строчку в рейтинге ATP вслед за Роджером Федерером, в 2007-м вновь повторил эти достижения.
Сезон-2008 получился выдающимся – Надаль помимо Открытого чемпионата Франции выиграл еще и Уимблдон, Олимпийские игры в Пекине в одиночном разряде и Кубок Дэвиса в составе сборной. Наградой ему стало звание первой ракетки мира по итогам года. 2009-й получился скромнее – первый титул на Открытом чемпионате Австралии, Кубок Дэвиса и возвращение на второе место в рейтинге. Тогда же он потерпел первое в карьере поражение на «Ролан Гаррос» (от Робина Содерлинга в 1/8 финала), зато в следующем сезоне взял убедительный реванш на любимом грунтовом «Большом шлеме», вновь став победителем Открытого чемпионата Франции. Также он завоевал дебютный титул на Открытом чемпионате США и вернул лидерство в рейтинге.
Удержаться на вершине ему вновь не удалось, но в последующие два сезона Рафа продолжал побеждать на «Ролан Гаррос», а также взял в 2011-м с Испанией очередной Кубок Дэвиса. Олимпийские игры-2012 в Лондоне он пропустил из-за травмы. В 2013-м Надаль сумел еще прибавить и выдать суперсезон – два «Больших шлема» (Открытые чемпионаты Франции и США) и пять титулов на турнирах серии Masters. В 2014-м он ограничился «дежурной» победой на «Ролан Гаррос», а в 2015-м после десятилетней серии впервые остался без титула на «Большом шлеме» и места в топ-3 рейтинга по итогам года, уступив в четвертьфинале Открытого чемпионата Франции Новаку Джоковичу.
В 2016-м Рафа вновь не смог вернуть себе титул короля грунта, снявшись с «Ролан Гаррос» из-за травмы запястья. Зато на Олимпийских играх в Рио-де-Жанейро за восемь дней в двух разрядах провел на корте 22 часа и 43 минуты. И если в одиночном разряде он стал лишь четвертым, то в паре завоевал золотую медаль вместе с Марком Лопесом. По итогам 2017-го Надаль вернул себе первую строчку рейтинга ATP, прежде всего благодаря титулам на открытых чемпионатах Франции и США. В 2018-м ограничился уже своим 11-м чемпионством на «Ролан Гаррос», в 2019-м помимо 12-го Открытого чемпионата Франции вновь выиграл Открытый чемпионат США, в финале переиграв россиянина Даниила Медведева, помог Испании вновь завоевать Кубок Дэвиса и в 33 года стал самой возрастной первой ракеткой мира по итогам сезона. Сезон-2020 он завершил на втором месте в рейтинге, зато вновь, уже в 13-й раз в карьере, стал победителем Открытого чемпионата Франции.
В 2021 году Надаль свой первый титул ATP выиграл в конце апреля Барселоне, после чего победил на Masters в Риме. Однако вновь стать чемпионом «Ролан Гаррос» ему не удалось, в полуфинале он уступил Джоковичу. После этого он отказался от участия в Уимблдоне и Олимпийских играх в Токио из-за плохого физического состояния, попробовал вернуться в тур в Вашингтоне, но затем объявил о досрочном завершении сезона. Тем не менее, поставил рекорд ATP, став первым игроком, выигравшим титулы на протяжении 18 сезонов подряд.
В 2022 году Надаль триумфально возобновил карьеру после травмы, отыгравшись в финале Australian Open с 0:2 у Даниила Медведева и завоевав 21-й титул "Большого шлема". 22-ю победу на Гранд-слэмах Рафаэль одержал на "Ролан Гаррос", но мечты о календарном "Большом шлеме" разрушила травма, заставившая его сняться с полуфинала Уимблдона.
Надаль в 2019 году женился, его избранницей стала Мария Франциска Перелло.