В 2002 году калифорнийский суд признал право группы называться Machine Head, так как долгое время считалось что музыканты взяли название с известной композиции Deep Purple.

После того как была отыграна вся серия концертов, группа в марте 2003 года выпускает свой первый концертный альбом Hellalive. Сведение и обработка материала была доверена продюсеру Колину Ричардсону.

Весной 2004 года в США вышел альбом Through the Ashes of Empires. Однако официальная дата релиза альбома - 16 декабря 2003 года, когда он был выпущен в Европе и Австралии. В американском варианте добавилась песня «Seasons Wither». В 2004 году на песни «Imperium» и «Days Turn Blue To Gray» были сняты клипы. Альбом был принят очень хорошо как со стороны критиков, так и фанатов.

В 2005 году Machine Head выступили хедлайнерами на фестивале Wacken Open Air перед 40000 аудиторией. Осенью 2005 года вышел первый DVD группы Elegies.

В 2007 году вышел шестой студийный альбом The Blackening. Композиция «Halo» заняла 8 место в списке лучших рифов десятилетия по версии журнала Total Guitar. На песни «Aesthetics Of Hate», «Halo» и «Now I Lay Thee Down» были сняты клипы. В начале 2007 года Machine Head провели тур по Северной Америке вместе с Lamb of God, Trivium и Gojira. Группа также выступала в Европе, Австралии и Японии. Во время тура The Black Tyranny по США, Адама Дьюса, из-за лечения травмы ноги, заменяли басист Брэндон Сигмунд и Джаред МакЭйчен.

В 2008 году Machine Head записали кавер-версию на песню «Hallowed Be Thy Name» Iron Maiden для трибьюта Maiden Heaven: A Tribute to Iron Maiden. Она, а также кавер на песню Battery Metallica (в 2006 году включён в сборник каверов альбома Master Of Puppets, посвящённый 20-летию легендарного альбома), вошли в The Blackening, переизданный в 2008 году с DVD.

В 2010 году Machine Head выступали на Dimebash 2010, концерту посвященному погибшему гитаристу группы Pantera, Даймбегу Дареллу.

Unto The Locust, Уход Адама Дьюса (2011 — наше время)

В апреле 2011 года группа собирается для записи седьмого студийного альбома Unto the Locust в Green Day's Jingletown Studios, в Окленде, а 14 июня выходит первый сингл с альбома Locust.

27 сентября 2011 года группа выпускает Unto The Locust. На песню «Locust» был снят клип . В поддержку пластинки группа отправилась в The Eighth Plague Tour с Bring Me the Horizon, DevilDriver, Suicide Silence, Darkest Hour и Rise To Remain, который продлился чуть более месяца и закончился выступлением в Сан-Франциско 18 февраля.

В 2012 году был cнят ещё один клип, «Darkness Within», съемки которого происходили в Праге.

Впервые я посетил Чехию во время тура в поддержку «Burn My Eyes» в 1994-м, мы тогда выступали на разогреве у Slayer. Я сразу понял, что никогда не забуду этот город, он меня «вынес», я никогда не видел ничего подобного ни до, ни после этого. Барочная и готическая архитектура, повсюду религиозный символизм, Карлов мост, Собор Святого Вита, все это смешивалось с не выветрившейся ещё атмосферой Восточного блока. Это один из самых уникальных и красивых городов, что я когда-либо видел. Когда наш лейбл, Roadrunner Records, предложил снять видео на «Darkness Within», у меня уже была готова концепция. Все сложилось идеально, потому что мы как раз должны были разогревать Metallica в Праге. Я написал синопсис, утвердил его у лейбла и отправил группе, которой он понравился.

В июне Робб Флинн и Фил Деммел получили премию Riff Lords от американского издания Metal Hammer, а 14 сентября группа получила премию в категории Best International Band от немецкого. В том же году группа выступила вместо Lamb of God на Knotfest 17 и 18 августа, а также в роли хэдлайнеров на Bloodstock Open Air 11 августа, на Soundwave 2012 25 февраля и 5 марта, и на Wacken 2012 2 августа.