L'anno seguente cambia classe passando alla 250 su una Yamaha; oltre a partecipare nuovamente al Campionato Europeo dove raccoglie un sesto posto,[3] corre il GP di Catalogna in sostituzione dell'infortunato Jaroslav Huleš, sulla Yamaha Kurz, poi lo sostituisce definitivamente dal Germania; il compagno di squadra è Naoki Matsudo. Nel motomondiale ottiene come miglior risultato un dodicesimo posto in Australia e termina la stagione al 30º posto con 4 punti.
Nel 2004 torna in classe 125, ingaggiato dal team Ajo Motorsport con una Honda RS 125 R. Ottiene come miglior risultato un ottavo posto in Portogallo e termina la stagione al 21º posto con 20 punti.
Nel 2005 passa alla Derbi 125 GP con il team Metis Racing, ottenendo come miglior risultato un sesto posto in Cina e terminando la stagione al 19º posto con 25 punti.
Nel 2006 continua a guidare la stessa moto ma si sposta nel team ufficiale Derbi Racing, con compagno di squadra Nicolás Terol, ottenendo un secondo posto in Spagna, due terzi posti (Italia e Germania) e due pole position (Italia e Germania) e terminando la stagione al 6º posto con 154 punti.
Nel 2007 ottiene due vittorie (Cina e Australia), due secondi posti (Spagna e Francia), due terzi posti (Qatar e Repubblica Ceca) e una pole position in San Marino e terminando la stagione al 4º posto con 182 punti. Curiosamente, in occasione del GP della Repubblica Ceca si ritrova a competere nella stessa gara anche con il fratello Karel.
Nel 2008 ritorna in 250, ingaggiato dal team Auto Kelly - CP con una Aprilia RSV 250, ottenendo come miglior risultato un nono posto al GP di San Marino e terminando la stagione al 15º posto con 43 punti.
Nel 2009 ottiene come miglior risultato tre settimi posti (Giappone, Francia e Indianapolis) e terminando la stagione al 15º posto con 74 punti.
Nel 2010 corre le prime undici gare stagionali nella nuova classe Moto2 con una Moriwaki MD600 del team Matteoni CP Racing,[4] per poi venir sostituito da Santiago Hernández dopo il GP di San Marino. Ha ottenuto un tredicesimo posto in Francia come miglior risultato e 5 punti iridati.
Nel 2011 ha corso nel campionato spagnolo velocità nella classe moto2[5] ed anche nel campionato tedesco Supersport.
Nel 2013 corre in MotoGP alla guida della Ioda-Suter MMX1 (moto che rispetta il regolamento per le CRT) del team IodaRacing Project, il compagno di squadra è Danilo Petrucci. Non ottiene punti.
Dal 2015 fonda e diventa proprietario dell'attività commerciale Moto Pešek 52, rivenditore ufficiale per la Repubblica Ceca delle MiniGP Ohvale.[6]