2011 ging Barrichello erneut für Williams in der Formel 1 an den Start und damit in seine bereits 19. Formel-1-Saison. Nachdem der neue Williams FW33 bei Testfahrten vor der Saison mit einem revolutionären Getriebe für Aufsehen gesorgt hatte, folgte bei den ersten Rennen, in denen er ohne Punkte blieb, die Ernüchterung. Beim Großen Preis von Monaco erzielte er als Neunter seine ersten Punkte der Saison. Am Saisonende belegte er mit vier Punkten den 17. Gesamtrang.