Der technische Direktor Patrick Head entwarf daraufhin das neue Chassis des FW13 speziell für den neuen Renault-Motor. Der belgische Fahrer Thierry Boutsen wurde 1989 als Ersatz für Nigel Mansell in die Dienste von Williams aufgenommen und fuhr im Team mit Riccardo Patrese. Die Ergebnisse der Saison fielen vielversprechend aus, aber obgleich sich Patrese mit insgesamt sechs Podestplatzierungen am Ende auf Platz 3 der Fahrerweltmeisterschaft wiederfand, konnte er zu keinem Zeitpunkt in den Titelkampf zwischen den dominierenden McLaren-Fahrern Alain Prost und Ayrton Senna eingreifen. Boutsen kam am Ende hinter Patrese auf Platz 5 der Wertung, konnte aber bei den Rennen in Montreal und Adelaide die ersten beiden Siege für die Kombination Williams-Renault vorweisen. Auch in der Konstrukteurswertung kam Williams nur mit einem gewaltigem Rückstand von insgesamt 64 Punkten auf McLaren auf Platz 2, konnte sich aber andererseits mit 18 Punkten Vorsprung einigermaßen deutlich von der drittplatzierten Scuderia Ferrari absetzen.