Z klubem z Camp Nou nie osiągnął sukcesów także w rozgrywkach Pucharu Hiszpanii i Ligi Mistrzów.
Latem 2003 z klubu odszedł Gaspart, a nowy prezes Joan Laporta zrezygnował z usług Rochembacka, który został wypożyczony do Sportingu, a potem sprzedany za 2,5 miliona euro. W Sportingu Fábio osiągnął wysoką formę i już w pierwszym sezonie w lidze portugalskiej zdobył 9 goli w lidze, a w następnym jednego. Ze Sportingiem dwukrotnie zajmował 3. miejsce, a w sezonie 2004/2005 wystąpił w finale Pucharu UEFA, który portugalski klub przegrał 1:3 z CSKA Moskwa.
W sierpniu 2005 roku Rochemback za 1,5 miliona euro przeszedł do angielskiego Middlesbrough F.C. W Premiership zadebiutował 10 września w wygranym 2:1 meczu z Arsenalem, a 11 lutego zdobył swoją pierwszą bramkę na angielskich boiskach (Boro pokonało wówczas Chelsea F.C. 3:0). W 2006 roku Fábio po raz drugi w karierze wystąpił w finale Pucharu UEFA, a Middlesbrough uległ w nim Sevilli aż 0:4. W sezonie 2006/2007 z Middlesbrough, w którym był zawodnikiem wyjściowej jedenastki, zajął 12. miejsce w Premiership, o dwa oczka wyższe niż rok wcześniej.
13 maja 2008 roku Rochemback powrócił do Sportingu, z którym podpisał trzyletni kontrakt.