In 1978, Head a proiecat prima masina a echipei, modelul FW06, FW fiind, desigur, initiale fondatorului echipei, care a folosit numerele FW01-FW05 pentru echipele din cursele sale anterioare, Frank Williams Racing Cars si Walter Wolf Racing inainte de formarea Marelui Premiu Williams. In anul urmator, acum cu modelul FW07, cei de la Williams au repurtat prima lor victorie la British Grand Prix cu Clay Regazzoni si Alan Jones coechipier, care au inregistrat victorii si in urmatorele trei curse.

Anii ‘80

FIA Formula 1 World Drivers' Championship a venit in 1980, prin intermediul lui Jones. In 1981 echipa a pierdut tilul din cauza neintelegerilor dintre Jones si colegul sau Carlos Reutemann, dar in 1982 Keke Rosberg si-a adjudecat titlul cu o singura victorie, intr-un sezon in care a avut 11 victorii cu scoruri diferite .

Initial, echipa a inceput cu un motor Ford-Cosworth DFV pana in a doua jumatate a lui 1983, apoi a primit spijinul Honda Motor Corporation si a dominat in sezonul 19861987, adjudecandu-si ambele campionate Constructors Championships, dar esuand la Drivers Champion (Campionatul Soferilor) in 1986, dupa ce Nigel Mansell a avut o explozie a cauciucurilor in ultimul tur al Australian Grand Prix.

A fost o perioada interesanta in Formula 1, pentru ca lipsa suportului electronic si marea putere dezvoltata de motoarele masinilor de curse facea din acest sport o activitate foarte riscanta. Nelson Piquet a insemnat ghinion pentru Mansell in 1986, castigand titlul in anul urmator. O disputa contractuala cu Honda (legata in principal de selectia pilotilor) a dus la pierderea motoarelor japoneze pentru echipa si aceasta a fost necompetitiva in sezonul 1988.