他有四位异母姐姐和一位同母弟。威廉的父亲乌拉赫公爵威廉一世是符腾堡的威廉·弗里德里希·菲利普公爵与妻子威廉明妮·冯·顿德菲尔德特-罗迪斯女男爵通过贵庶通婚生下的孩子，没有对符腾堡的继承权，威廉一世于1867年5月28日被封为乌拉赫公爵。威廉是符腾堡国王卡尔一世的堂弟，末代国王威廉二世和王储阿尔布雷希特的堂叔。
德国贵族.威廉的父亲在威廉四岁时的1869年去世，威廉继承父亲成为第二代乌拉赫公爵。威廉童年的大部分时间在摩纳哥度过，所以从文化上看来，威廉更像法国人，而不是一位德国贵族。