Kill Bill Po Jackie Brown reżyser miał kilkuletnią przerwę od kręcenia filmów; poświęcił ją na pisanie scenariusza do dzieła osadzonego w realiach II wojny światowej. Ostatecznie jednak zdecydował się na stworzenie filmu sensacyjnego Kill Bill z Umą Thurman jako zawodową morderczynią, która po latach śpiączki budzi się z zamiarem dokonania zemsty na swoim szefie (David Carradine). Kill Bill ukazał się w dwóch częściach w 2003 i 2004 roku; pierwsza z nich, pełna brawurowej akcji, inspirowana była azjatyckim (głównie hongkońskim) kinem sensacyjnym. Druga, bardziej stawiająca na dialogi, czerpała natomiast inspirację ze spaghetti westernów, głównie z dzieł Sergia Leone. Film ten był chwalony za wirtuozerię i grę aktorską.

thumb|220px|Quentin Tarantino i Diane Kruger podczas 82. ceremonii wręczenia Oscarów w 2010 roku W 2005 roku Tarantino wziął udział w pracach nad filmem Sin City w reżyserii Rodrigueza oraz Franka Millera;