A lehetőséget kihasználva Patrese meggyőzte a Williams menedzsmentjét, s 1988-tól a csapattól távozó Piquet helyére szerződött. Az év azonban a gyenge Judd motoroknak köszönhetően nem lett sikeres, az első pontszerzésekre a következő évig kellett várni. Patrese 1990-ben ismét győzelmet aratott a San Marinó-i nagydíjon, összesítésben pedig a hetedik helyen végzett.