firma została założona jako Williams Brothers w 1908 roku przez Millera i Davida Williamsów w Fort Smith w stanie Arkansas i wkrótce rozszerzyła swoją działalność na budowę rurociągów dla gazu ziemnego i ropy naftowej. Firma przeniosła się do Tulsy w 1919 roku. W 1949 roku John H. Williams, bratanek założycieli, wraz ze swoim bratem Charlesem Williamsem i synem Davida Williamsem Jr., wykupił firmę od założycieli; John H. Williams pozostał prezesem firmy do 1971 roku i dyrektorem generalnym do 1979 roku.
firma weszła na giełdę w 1957 roku pod nazwą Williams Brothers. W 1970 roku zmienił nazwę na Williams Companies, Inc. Od 1997 roku tożsamość marki została uproszczona do”Williams”.
w 1966 roku Williams kupił największy wówczas rurociąg naftowy w Ameryce, znany jako Great Lakes Pipe Line Company, za około 287 milionów dolarów. W 1982 roku firma rozszerzyła swoją działalność na transport gazu ziemnego poprzez zakup Northwest Energy Company i rozszerzyła swój zasięg na Wschodnie Wybrzeże poprzez zakup Transco Energy Company w 1995 roku.
w 2001 roku Williams nabył zasoby Barretta, które zapewniły im dodatkowe krajowe rezerwy gazu.
w 2002 roku firma znalazła się w trudnej sytuacji finansowej z powodu zmieniających się warunków rynkowych i dużego zadłużenia swojej spółki zależnej Williams Communications Group. Firma uzyskała i spłaciła pilną pożyczkę z wysokimi odsetkami od Warrena Buffetta, aby uniknąć bankructwa, i skierowała swój nacisk na produkcję, przetwarzanie i transport gazu ziemnego, a także zwiększenie zasobów. Jednym z posunięć, jakie poczyniła w tym czasie (2004), była sprzedaż dwóch największych kanadyjskich zakładów gazociągowych, a także zainteresowanie innym funduszem Inter Pipeline Fund za 540 milionów dolarów.
w 2010 roku firma przeszła poważną restrukturyzację, która obejmowała reorganizację jej rozległych udziałów w Williams Partners LP. W październiku 2010 Williams i Williams Partners L. P. ogłosiły, że prezes i dyrektor generalny Steve Malcolm odejdą na emeryturę pod koniec roku. Zarząd Williams powiedział, że wybrał Alana Armstronga na następcę Malcolma na stanowisku dyrektora generalnego z dniem 3 stycznia 2011 roku. Armstrong pełnił funkcję starszego wiceprezesa Williamsa od 2002 roku.
16 lutego 2011 roku Zarząd Williamsa zatwierdził plan podziału działalności Spółki na dwie samodzielne spółki notowane na giełdzie. Plan zakłada rozdzielenie działalności poszukiwawczej i wydobywczej przez pierwszą ofertę publiczną (IPO) w trzecim kwartale 2011 r.w wysokości do 20 procent udziałów, a w 2012 r.-uwolnienie od podatku pozostałych udziałów akcjonariuszom Williamsa.