Willis fut transféré au Heat de Miami en 1994. Par la suite, il porta les maillots des Warriors de Golden State, passa deux fois par les Rockets de Houston, aux Nuggets de Denver, aux Raptors de Toronto et aux Spurs de San Antonio. Ce n'est qu'en 2003 qu'il remporta enfin le titre NBA avec les Spurs à l'âge de 41 ans. Willis est l'un des 15 joueurs de l'histoire de la NBA avec plus de points et rebonds en carrière. Il fut nommé au NBA All-Star Game 1992, quand il termina sa saison avec sa meilleure moyenne en carrière avec 15,5 rebonds par match.