Frank Williams è la prova vivente che si può combattere l'avversità. Pilota dal talento amatoriale, Williams sviluppò una grande amicizia con Piers Courage con il quale si associò nel 1969. L'anno successivo, Williams fece correre Courage con una De Tomaso, purtroppo inferiore alla Brabham che guidava nel 1969.
Più tardi quell'anno, al Gran Premio dei Paesi Bassi, Piers Courage morì tragicamente in un incidente che devastò Williams. In preda a delle difficoltà finanziarie, dovette far correre dei piloti paganti. Nel 1976 si associò con Walter Wolf ma questa partnership durò poco e, una volta da solo, Williams creò la Williams Grand Prix Engineering assieme a Patrick Head.
Mentre Williams cercava con tutti i mezzi possibili di attrarre dei piloti dell'Arabia Saudita, la FW06 di Head permise di realizzare alcune prestazioni decenti nel 1978. La prima vittoria fu segnata nel 1979 da Clay Regazzoni che si impose a Silverstone a bordo della FW07. Alan Jones concluse l'anno con alcune grandi prestazioni.
Nel 1980, Alan Jones ebbe un nuovo compagno di squadra, Carlos Reutemann. In quell'anno, Jones vinse il titolo piloti e la Williams si impose nel campionato costruttori. Il team vinse ancora l'anno successivo, nonostante Jones perse il titolo piloti a vantaggio di Nelson Piquet e lasciò la competizione. Il turbo era apparso ma Keke Rosberg vinse il titolo piloti sempre con una Williams equipaggiata di motori Ford Cosworth, anche se la squadra non vinse gare in quella stagione. Un accordo fu siglato con la Honda e, nonostante il V6 era considerato pesante e brutale, il team vinse ancora nel 1986 grazie agli sforzi forniti per lo sviluppo. Eppure il titolo piloti fu conquistato da Alain Prost dopo che Nigel Mansell era stato vittima di un problema meccanico sulla sua monoposto, a 18 giri dalla fine del Gran Premio di Adelaide.
Parallelamente alla sua vittoria nel campionato costruttori, in quell'anno la squadra visse anche una tragedia con l'incidente in macchina di cui fu vittima Frank Williams, tornando da una sessione di test organizzata al Paul Ricard, incidente dopo il quale rimase paralizzato.
Nel 1987, con Nelson Piquet e Nigel Mansell come piloti, Williams vinse ancora entrambi i campionati con le FW11. L'anno successivo, Piquet raggiunse la Lotus. Oltre al suo pilota, la Williams perse anche la fornitura dei motori Honda, un cambiamento che ebbe delle conseguenze perlomeno negative sulla stagione 1988.
Dopo le difficoltà incontrate con i V8 della Judd, il 1989 vide l'arrivo dei motori Renault nella squadra. Nonostante le monoposto fossero veloci, fu necessario aspettare il 1991 - ed il ritorno di Mansell - per avere nuovamente una coppia di piloti che fosse in grado di gareggiare al livello più alto. Dopo aver passato due anni alla Ferrari, Mansell tornò alla Williams dove gli fu affidata una FW14 stupenda, però nel 1991 fu battuto da Ayrton Senna nella lotta per il titolo piloti. Invece, l'anno successivo, Mansell fu imbattibile e vinse nove gare, assicurando così entrambi i titoli per conto della Williams.
Dopo una battaglia di contratti, Mansell lasciò la Formula 1 per raggiungere l'Indy Racing, chiamato ormai ChampCar. Alain Prost lo sostituì ed offrì alla Williams un'altra doppia vittoria nei campionati.
Frank Williams era stato il primo ad offrire ad Ayrton Senna la possibilità di effettuare un test a bordo di una monoposto di Formula 1 e ha voluto assumere il pilota brasiliano nel suo team. Senna raggiunse la squadra nel 1994 ma perse la vita nella terza gara dell'anno. David Coulthard - collaudatore della Williams - lo sostituì mentre Damon Hill salvò l'anno come potè duellando con Michael Schumacher nel campionato piloti. Anche se l'inglese perse il titolo in quel triste anno, permise alla squadra di essere nuovamente iridata nel campionato costruttori.
Nel 1995, la Benetton si aggiudicò i motori Renault e la guida magica di Michael Schumacher. La Williams ottenne cinque vittorie durante la stagione, quattro segnate da Hill ed una da Coulthard. Il 1996 fu un anno decisamente più positivo in quanto fu segnato dall'arrivo di Jacques Villeneuve dall'IndyCar. Il canadese e Hill mancarono soltanto quattro vittorie durante la stagione. Hill vinse il campionato piloti, Villeneuve giunse secondo poco dietro il suo compagno di squadra e la Williams si impose nel campionato costruttori. Hill lasciò la squadra alla fine dell'anno e Villeneuve, affiancato da Heinz-Harald Frentzen, conquistò il titolo piloti nel 1997. La squadra vinse anche, per la nona volta, il titolo nel campionato costruttori.
Purtroppo per la squadra, una combinazione di eventi fece sì che il 1998 ed il 1999 furono delle stagioni quasi disastrose per la Williams. La Renault lasciò la Formula 1 ed il team di Grove si dovette accontentare dei motori Supertec, mentre la McLaren dominò la categoria.
Alla fine della stagione 1998, Villeneuve lasciò la Williams per raggiungere la BAR - squadra nata dal riscatto della Tyrrell - mentre Frentzen raggiunse la Jordan. Nel 1999, la Williams schierò il campione di CART Alex Zanardi, sperando che potesse ripetere il successo di Jacques Villeneuve. L'italiano corse assieme a Ralf Schumacher che disputò una stagione piuttosto deludente nonostante riuscì a salire sul podio in diverse occasioni. Zanardi, dal canto suo, non riuscì a segnare nessun punto durante la stagione.
Nel 2000, dopo la scadenza del contratto di Alessandro Zanardi, la Williams scelse un pilota inglese di vent'anni, Jenson Button, sperando che potesse ottenere buoni risultati. La stagione fu decisamente migliore grazie all'arrivo del motore BMW come fornitore di motori e partner tecnico. I due piloti riuscirono ad offrire il terzo posto del campionato costruttori al team.
A fine stagione Frank Williams dovette scegliere tra Jenson Button e la superstar colombiana Juan Pablo Montoya. Optò per quest'ultimo e non ebbe da pentirsi della sua decisione. Sorprendendo il paddock nel suo primo anno in Formula 1, il pilota colombiano conobbe problemi di affidabilità lungo l'arco della stagione, ma dopo essere riuscito a segnare diverse pole position e dopo essere salito molte volte sul podio, ottenne la sua prima vittoria al GP d'Italia. Grazie a lui e a Ralf Schumacher, la scuderia inglese vinse quattro GP ed ebbe la possibilità di minacciare seriamente la McLaren nel campionato costruttori. Tuttavia fu costretta ad accontentarsi del terzo posto.
Nel 2002 la Williams si avvicinò alla McLaren e giunse seconda nel campionato costruttori, mentre Montoya e Ralf giunsero rispettivamente terzo e quarto nel campionato piloti. Questi due piloti proseguirono la loro associazione nel 2003 e, nonostante furono in grado di colmare il gap con la Ferrari, si dovettero accontentare del secondo posto nel campionato costruttori dopo aver occupato la testa per qualche tempo.
La stagione 2004 fu quella della scommessa tecnica del "tricheco", una scelta aerodinamica abbandonata a metà stagione mentre Sam Michael assunse il ruolo di direttore tecnico. Juan Pablo Montoya vinse l'ultima gara dell'anno, concludendo su una nota positiva una stagione difficile. Dopo aver segnato quattro podi, la squadra giunse quarta nel campionato costruttori, a 17 punti dalla Renault.
Nel 2005, la coppia di piloti cambiò completamente in quanto la squadra schierò Mark Webber e Nick Heidfeld mentre Antonio Pizzonia assunse il ruolo di pilota collaudatore. Fu ancora una stagione difficile nella quale Sam Michael ed il suo staff cercarono tutte le soluzioni possibili per risolvere i problemi aerodinamici della FW27. Heidfeld giunse secondo a Monaco, davanti a Webber, ma il team si dovette accontentare del quinto posto generale nel campionato costruttori, un risultato che non soddisfò per nulle le aspettative di Frank Williams e degli altri dirigenti di Grove.
Durante la stagione 2005, la BMW annunciò che avrebbe ricomprato la Sauber nel 2006. Questa notizia precedette di poco l'annuncio del divorzio tra la BMW e la Williams che, nel 2006, ha dovuto correre con i motori Cosworth. Per quanto riguarda i piloti, Mark Webber ha tenuto il suo posto ed è stato raggiunto dalla stella nascente Nico Rosberg.
La stagione 2006 è stata disastrosa per la Williams, che ha segnato soltanto undici punti e ha concluso il campionato costruttori in ottava posizione. Eppure la stagione era iniziata in maniera piuttosto brillante per Rosberg che ha segnato il miglior tempo in gara e ha raccolto due punti al Gran Premio del Bahrain, in occasione della sua prima gara in Formula 1. Tuttavia, nel resto della stagione, la Williams ha sofferto di numerosi problemi di affidabilità.
Rosberg ha pagato caro le restrizioni in merito ai chilometri da percorrere durante le prove, mentre Webber ha potuto centrare la zona punti soltanto tre volte. Prima della fine dell'anno, l'australiano ha annunciato che nel 2007 avrebbe raggiunto la Red Bull. La stagione della squadra di Grove si è conclusa con un ennesimo disastro : la collisione di entrambe le FW28 ed il loro simultaneo abbandono, al Gran Premio del Giappone.
Il 2007 è stato un anno positivo per il team di Grove. L'arrivo del nuovo sponsor maggiore AT&T e dei motori Toyota, oltre a quello di Alex Wurz promosso da collaudatore e titolare, ha permesso alla Williams di segnare 33 punti e di piazzarsi al quarto posto della graduatoria costruttori. Ma nell'ultima gara della scorsa stagione, Wurz è stato sostituito dal giovane Kazuki Nakajima, dopo la decisione da parte dell'austriaco di interrompere la competizione. Rosberg sarà quindi affiancato da questa giovane speranza nipponica nel 2008 ed il tedesco spera di poter portare il team ai fasti di una volta.