Page dan Brin mengganti nama bakal perusahaan mereka dengan istilah matematika googol (istilah untuk menyebut angka satu yang diikuti oleh 100 nol). Pada 4 September 1998, Page dan Brin mendaftarkan perusahaan mereka sebagai Google, dengan investasi $ 100,000 yang diperoleh dari pendiri Sun Microsystems Andy Bechtolsheim.
Schimdt bergabung dengan dewan direksi sebagai ketua pada Maret 2001 dan kemudian menjadi CEO perusahaan pada bulan Agustus. Schmidt tetap berada di posisi ini selama 10 tahun, dan melalui matanya dia melihat bagaimana perusahaan kecil ini tumbuh menjadi raksasa mesin pencari internet. Pada tahun 2011, Schimdt beralih ke peran sebagai ketua eksekutif, dan Page menjadi CEO. Dengan nada bergurau, Schmidt mengumumkan perubahan komposi direksi ini dan mengatakan dalam tweet nya, "Pengawasan orang dewasa sehari-hari tidak lagi diperlukan!"
Pada periode awal tahun 2000-an, mesin pencari internet identik dengan Yahoo. Saat itu, Google hanya sekedar "remah-remah kecil biskuit". Namun berkat algoritma PageRank, Google dengan cepat menjadi mesin pencari yang populer. Bahkan saking saktinya PageRank, Google menjadi pemasok utama mesin telusur Yahoo.
Popularitas Google yang tumbuh cepat membuat Yahoo kepincut, dan pada tahun 2002 Yahoo mencoba mengakuisisi Google sebesar $ 3 milyar. Tapi Google dilaporkan menolak kesepakatan itu karena merasa bernilai setidaknya $ 5 milyar. Saat ini, Google dan perusahaan induknya, Alphabet, memiliki kapitalisasi pasar $ 840 milyar. Yahoo, di sisi lain, dijual ke Verizon pada 2017 dengan nilai- ironisnya - hanya di bawah $ 5 miliar.
Googleplex dan lahirnya Gmail
Setelah kantor-kantornya berkembang di Palo Alto dan daerah-daerah lain di Silicon Valley, pada tahun 2003 Google menyewa sebuah kompleks bangunan di 1600 Amphitheater Parkway, yang kemudian dikenal sebagai Pusat Teknologi Amphiteater yang dimiliki oleh Silicon Graphics di Mountain View, California. Langkah ini dirancang untuk mengakomodasi lebih dari 1.000 orang tenaga kerja Google saat itu. Komplek perkantoran Google ini kemudian dikenal sebagai Googleplex.
Buchheit, setelah bekerja pada email berbasis web awal di tahun 90-an, memutuskan untuk membangun klien yang lebih cepat, lebih responsif dengan menggunakan teknik Ajax (teknik pengembangan web yang baru lahir yang memungkinkan produk untuk menerima informasi dari server tanpa harus memuat ulang seluruh halaman).
Pada tanggal 1 April 2004, Gmail diluncurkan ke publik dengan kapasitas penyimpanan 1GB dan kemampuan pencarian lanjutan. Besarnya kapasitas yang ditawarkan membuat Gmail mampu melibas  produk email pesaing populer saat itu (seperti Ymail), yang hanya menawarkan kapasitas penyimpanan beberapa megabyte saja.
Akuisisi YouTube dan Android
Salah satu kebijakan penting dari perjalanan Google adalah saat mereka mengakuisisi YouTube. Dengan nilai penawaran $ 1,65 miliar, Google berhasil mengalahkan perusahaan seperti Microsoft, Viacom, dan Yahoo yang saat itu juga berminat mencaplok platform layanan video streaming tersebut. Akuisisi ini saling menguntungkan bagi kedua belah pihak: Google memenangkan perang untuk lalu lintas video online, dan YouTube -- yang saat itu malah belum genap berumur satu tahun - memperoleh akses ke sumber daya Google yang besar dan kuat. Meski sudah bergabung, keduanya tetap beroperasi di kantor yang terpisah; Google di Mountain View, sementara YouTube tetap berada di San Bruno. Â Akuisisi ini telah terbukti menjadi salah satu langkah Google yang paling cemerlang dan membuat YouTube menggelembung menjadi landasan budaya modern dan kehidupan online, menciptakan banyak industri baru dan menjadi ladang bagi karir yang tak terhitung jumlahnya dari para pembuat konten.
Pada bulan September 2008, Google mempekerjakan beberapa pengembang Mozilla Firefox. Mereka kemudian bersama-sama mereka membuat peramban Chrome untuk Windows, yang kemudian juga diaplikasikan pada sistem operasi lain.Â