Az 1995-ös szezonban a csapat végig a Hill-Coulthard versenyzőpáros által vezetett FW17-essel állt rajthoz. Ketten együtt öt versenyt nyertek, ebből négyet Hill (Argentína, San Marino, Magyarország, Ausztrália), Coulthard pedig egyet (Portugália). Hill csalódott volt, hiszen úgy lett második, hogy a pontkülönbség közte és Schumacher közt több, mint 30 pont volt. 1996-ban Coulthard távozott a csapattól, helyére az IndyCar 1995-ös szériájának győztese, a korábbi remek versenyző, Gilles Villeneuve fia, Jacques Villeneuve került. Az első hétvégén, Ausztráliában megmutatták, mire is képes az új fejlesztésű FW18-as. Az időmérőt az újonc nyerte, mögötte csapattársa, Hill végzett a második helyen. A két Williams több, mint fél másodpercet vert a többiekre. A versenyen le is szakadtak az üldözőktől. Villeneuve autója azonban az utolsó körökben meghibásodott, emiatt a csapattársa, Hill lett az első. Hill folytatta győzelmi sorozatát Brazíliában és Argentínában. Ezután az európai nagydíjon Villeneuve diadalmaskodott. Az évben tehát a Williams fölényesen uralta a mezőnyt. 16 futamból 12-t nyertek meg. Ebből nyolcat Hill, négyet Villeneuve. A konstruktőr-világbajnoki címet a magyar nagydíjon biztosították be. Hill és Villeneuve között a verseny az utolsó futamon is nyitott maradt, de Hillnek csak egyetlen pontot kellett szereznie. A versenyt Hill megnyerte, Villeneuve kiesett, így Damon Hill megszerezte élete első Formula–1-es világbajnoki címét. Ezután el is hagyta a csapatot, akárcsak Adrian Newey, a tervező.