Větší uznání herci přinesl výkon v životopisném Letci z roku 2004. Ztvárnil slavného aviatika, režiséra a dobrodruha Howarda Hughese, který byl ale také nenapravitelný sukničkář a psychicky nemocný člověk trpící nejrůznějšími fobiemi či chorobnými obsesemi. Za výkon v Letci si DiCaprio vysloužil další nominaci na Oscara a převzal svůj první Zlatý glóbus.
