Stepanek, quien el jueves había derrotado al peruano Luis Horna, se impuso por 7-6 (7-4) y 7-6 (9-7).
Anteriormente este viernes, el suizo Stanislas Wawrinka se deshizo del estadounidense James Blake por 6-7 (5-7), 7-6 (7-5) y 6-1 y también pasó a semifinales.
La batalla de dos horas y 31 minutos permitirá a Wawrinka alcanzar el lunes el número 20 del ranking mundial. Wawrinka se había impuesto ayer al español Juan Carlos Ferrero.
El Masters Series de tenis de Roma se juega sobre arcilla y reparte 2,27 millones de euros (3,5 millones de dólares) en premios y puntos para las clasificaciones de la ATP.
Resultados de hoy, cuartos de final:
Radek Stepanek/R.Checa - Roger Federer/Suiza, 1 7-6 (7-4), 7-6 (9-7)
Stanislas Wawrinka/Suiza - James Blake/EEUU, 8 6-7 (5-7), 7-6 (7-5), 6-1
Stepanek hacía unos seis años que no le ganaba al número uno del mundo.