W sezonie 2009, pozostawiono w składzie Rosberga i Nakajimę. Przed rozpoczęciem sezonu nastąpiły zmiany w regulaminie – przede wszystkim powrócono do opon typu slick oraz zmieniono aerodynamikę samochodów by umożliwić więcej wyprzedzeń. Tylko Niemiec był w stanie zdobyć punkty dla zespołu – najlepszym rezultatem w sezonie było czwarte miejsce zdobyte w Niemczech i na Węgrzech. Z liczbą 34,5 punktów zespół ukończył sezon na siódmej pozycji, tracąc 1,5 pkt do szóstego BMW Sauber. Cztery dni przed przedostatnim wyścigiem sezonu, Grand Prix Brazylii, Williams ogłosił zakończenie współpracy z Toyotą.