Kauden 2012 päätösviikonloppuna Brasilian GP:ssä oli liikkunut huhuja, joiden mukaan Bottas olisi korvaamassa Bruno Sennan ensi kaudella ja että sopimus olisi jo valmiiksi allekirjoitettu. Bottaksen manageri ja Williamsin toimitusjohtaja Toto Wolff ei myöntänyt tätä vielä kisaviikonlopun aikana haastatteluissa. Keskiviikkona 28. marraskuuta 2012 talli ilmoitti Bottaksen sopimuksesta virallisesti. Bottaksesta tulee näin kaikkien aikojen kahdeksas Suomea edustava Formula 1-kuljettaja ja Keke Rosbergin jälkeen toinen suomalainen, joka ajaa Williams-tallissa. Bottaksen tallikaverina ajoi kolmatta kauttaan tallissa ajava Pastor Maldonado.