1908-ban Miller és David Williams alapította a Williams Brothers-t Fort Smith-ben, Arkansasban, és hamarosan kiterjesztették a földgáz és kőolaj országos csővezetékeinek építésére. A Társaság 1919-ben Tulsába költözött. 1949-ben John H. Williams, az alapítók unokaöccse, testvérével, Charles Williamsszel és David fiával, David Williams Jr. – vel együtt megvásárolta az üzletet az alapítóktól; John H. Williams 1971-ig maradt a vállalat elnöke, 1979-ig pedig vezérigazgató.
a cég 1957-ben került nyilvánosságra Williams Brothers név alatt. Mivel az 1970-es években diverzifikálódott, átnevezték Williams Companies, Inc. 1997 óta márkaazonosságukat “Williams” – re egyszerűsítették.
1966-ban Williams megvásárolta az akkori legnagyobb kőolajtermék-csővezetéket Amerikában, A Great Lakes Pipe Line Company néven, körülbelül 287 millió dollárért. 1982-ben a Northwest Energy Company megvásárlásával kibővült a földgázszállítás, 1995-ben pedig a Transco Energy Company megvásárlásával kiterjesztették a keleti partot.
2001-ben Williams megszerezte Barrett Resources, amely további nemzeti gáztartalékokat biztosított számukra.
2002-ben a vállalat pénzügyi nehézségekkel küzdött a megváltozott piaci feltételek és leányvállalata, a Williams Communications Group nagy adóssága miatt. A vállalat Warren Buffett sürgősségi magas kamatozású kölcsönt kapott és fizetett ki, hogy elkerülje a csődöt, és átirányította a földgáztermelésre, feldolgozásra és szállításra, valamint az erőforrás-állomány növelésére. Az egyik lépés, amelyet akkoriban (2004) tett, Kanada két legnagyobb földgáz-erőművének eladása volt, valamint egy másik érdekeltsége az Inter Pipeline Fund számára 540 millió dollárért.
2010-ben a vállalat jelentős szerkezetátalakításon ment keresztül, amely magában foglalta a Williams Partners LP kiterjedt csővezeték-állományának átszervezését. 2010 októberében a Williams és a Williams Partners L. P. bejelentette, hogy Steve Malcolm elnök – vezérigazgató az év végén visszavonul. A Williams igazgatótanácsa azt mondta, hogy Alan Armstrongot választotta, hogy Malcolm utódja legyen, mint vezérigazgató, január 3-án, 2011-ben. Armstrong 2002 óta a Williams alelnöke volt.
február 16-án, 2011-ben a Williams igazgatótanácsa jóváhagyta azt a tervet, hogy a vállalat vállalkozásait két önálló, nyilvánosan forgalmazott vállalatra különítsék el. A terv arra szólítja fel a Williamst, hogy 2011 harmadik negyedévében egy kezdeti nyilvános ajánlattétel (IPO) útján válassza el a kutatási és termelési üzletágát, amely 2012-ben adómentes spinoffot biztosít a Williams részvényesei számára a fennmaradó érdekeltségéből.