De to blir erstattet av Googles toppsjef Sundar Pichai, som nå også administrerende direktør i morselskapet Alphabet, melder AP.
Page og Brin har ledet Google siden de grunnla selskapet i 1998.
Nyheten ble kunngjort på Googles blogg tirsdag. Der skriver de også at de fortsetter som styremedlemmer og aksjeeiere.
De skriver i en uttalelse at selskapet har utviklet seg og modnet siden det ble grunnlagt for over 20 år siden.
– Hvis selskapet hadde vært et menneske, ville det i dag vært en ung voksen på 21 år og det ville vært på tide å forlate reiret, skriver de.
– Mens det har vært et kjempeprivilegium å være dypt involvert i den daglige ledelsen av virksomheten så lenge, tror vi at det er på tide å innta rollen som stolte foreldre, som gir råd og kjærlighet, men uten det daglige bråket, fortsetter de.
Erstattes av Google-sjef
Sundar Pichai overtar som sjef for Alphabet.
Foto: Jeff Chiu / APDe to erstattes av Sundar Pichai, som har ledet Google i fire år.
Aksjene til Google steg med litt under 1 prosent på børsen da nyheten ble kjent.
Selv om Page og Brin trekker seg fra toppledelsen i selskapet, har de over 50 prosent av de stemmeberettigede aksjene i selskapet.
Blant verdens rikeste
Page og Brin grunnla selskapet mens de var studenter ved Stanford-universitetet i California.
Selskapet hadde da kontor i garasjen til en venn av Page og Brin i Silicon Valley.
Gjennom årene har det vokst seg til å bli et av verdens største selskaper uansett bransje, med en børsverdi på rundt tusen milliarder norske kroner.
Page og Brin er nummer 10 og 14 på Forbes' liste over verdens rikeste, med formuer på rundt 450 milliarder kroner hver.
De to skriver at de fortsetter som styremedlemmer og aksjeeiere, men det er ikke klart hva annet de skal gjøre i fremtiden.
