We wrześniu 2004 r. zadebiutowała nowa, III generacja autobusów Solaris Urbino, która weszła do seryjnej produkcji wiosną 2005 r. Wprowadzono wiele zmian stylistycznych oraz konstrukcyjnych. To właśnie ten model jest autorem globalnego sukcesu firmy na arenie międzynarodowej. W 2004 r. zaprezentowano także model Solaris Urbino 15 CNG – pierwszy autobus Solaris z napędem na sprężony gaz ziemny. Solaris Urbino wziął udział w konkursie o tytuł Autobus Roku 2005, gdzie zajął II miejsce, a tytuł nieznaczną przewagą uzyskał MAN Lion’s City. W 2006 r. Solaris jako pierwszy europejski producent zaprezentował seryjnie produkowany autobus z napędem hybrydowym – Solaris Urbino 18 hybrid. W kolejnych latach napęd ten został udoskonalony o rozwiązania kilku producentów układu hybrydowego. W 2011 r. wprowadzono także hybrydowy model 12-metrowy.
W 2006 r. przedsiębiorstwo wprowadziło do produkcji węższy o 15 cm model, o długości 8,6 m, w postaci modelu Solaris Alpino albo Solaris Urbino 8,6 przeznaczeniem głównie na wąskie ulice centrów miast, a także na mniej uczęszczane linie komunikacyjne. W 2008 r. wprowadzono do produkcji dwa nowe modele niskowejściowe Solaris Alpino 8,9 LE, Solaris Urbino 8,9 LE oraz Solaris Urbino 15 LE.