在雷克萨斯引入其入门级豪华车IS的一年后，一台加大的第四代ES（厂方编号MCV30）在2002年正式推出。IS型号的出现，使雷克萨斯可以将车系中的ES 300往上推到一个更加高档的豪华汽车级别，除去以往的适合运动汽车的一些设计。与上一代比较，新一代的ES拥有一个着重舒适的车厢，将声振粗糙度（NVH）减至最低。而且更配上更大、更软的座椅以及改进了不少车厢设备，例如车厢之内使用了加州桃木花纹的表板、中控台及车门装饰等。此外，还有设于车门的脚底灯、充分照射的车厢灯光、镀铬门柄及一个可以电动调校的外后视镜都使整台汽车感觉高档一点。至于选配装备方面包括：电动太阳档、雨点感应刮水器、可播放DVD的导领系统、出品的高级汽车音响系统，这些都与旗舰车LS 430轿车的标准装备一致。

虽然新增了装备和加重了重量，但加速力和驾驶灵活性一点也没有受影响。机械上的新设备包括：使用电传线控的油门、五前速的自动变速器、附有电子制动力分配系统的防抱死制动系统、煞车辅助系统、电子稳定控制系统和牵引力控制系统。外观方面，第四代的ES比其上代拥有一个更为圆滑的外型，包括一个外型像向后拉的头灯和使用同一个色系的镀铬装饰。有些新的设计元素与LS轿车类似，例如后座的后角窗及一对以对角线设计的一体式尾灯。在日本，丰田Windom曾经被评定为低排放废气车辆评级中的二星级。第四代的雷克萨斯ES于日本九州宫田车厂和爱知县堤车厂装嵌。

美国市场的2004年款ES，因为改为搭载了一台3.3L丰田3MZ-FE V6引擎，输出225 hp（后来被修正为218 hp，因为国际汽车工程师学会修改了量度程序）的动力，而型号名称亦因此被改为ES 330（厂方编号：MCV31）。这台ES 330除了北美市场外，中南美州、韩国和台湾市场也同时有售。至于东南亚、大洋洲和中东市场仍然以本来的ES 300为主。

2005年，ES再次在车头和车尾设计上作出小修改，包括清晰的尾灯、投射式头灯和重新设计的前护柵。车厢方面，座椅加设了电动调校和加装了气温调节功能。另外，选配装备包括了使车厢更加光猛的鸟目枫木花纹和配备卫星广播接收功能的综合收音机。除此之外在2004年，雷克萨斯推出了一台ES 330“运动设计”特别版本，特别设备包括：自适应可变悬挂系统、16英吋Y轮辐设计轮圈、Mark Levinson汽车音响、更新的车厢布置及黑色外观。而在2005年，雷克萨斯就推出了一个ES 330“黑钻版本”，特征包括黑色木纹装饰，配上黑钻闪光的车身颜色，以及出品的一系列行李套装。

第四代的ES 300／330继续为雷克萨斯车系中最成功的车系之一。虽然因车内车外设备升级而价格有所上升（2002年价格为32,080美元），但ES在发售的第一年销量已经跳升至69,607台，使它成为了当年美国最佳销量汽车。在这一代投产期间，第四代ES成为了所有雷克萨斯轿车中销量最佳的型号，销量仅次于RX。