I piloti per la stagione 2010 sono l'ultra esperto Rubens Barrichello ed il debuttante Nico Hülkenberg, vincitore della categoria GP2. L'inizio della stagione non è dei migliori, fin dai primi test la macchina soffre di un forte sottosterzo. Il motore Cosworth soffre inoltre di perdite di potenza. Nella prima metà di stagione la Williams fatica a qualificarsi nelle prime 10 posizioni in qualifica e i punti raccolti sono pochi. Ma il team continua a sviluppare la macchina ad ogni gara e nel frattempo Cosworth risolve i problemi di gioventù del motore. Dal Gran Premio del Canada la Williams da segni di risveglio, andando quasi stabilmente a punti, con Barrichello che giunge quinto a Silverstone e sfiora il Podio, a Valencia e qualificandosi assiduamente nella top ten fino a conquistare la Pole Position con Nico Hülkenberg in una movimentata sessione di qualifica in Brasile. Questo grazie ad una serie di modifiche in particolare all'f-duct e al blown diffuser.