In het seizoen 2010 rijdt Williams opnieuw met Cosworth-motoren. Rosberg en Nakajima zijn vervangen door F1-veteraan Rubens Barrichello, die overkomt van het Brawn GP-team, en GP2-kampioen Nico Hülkenberg. Hoewel een respectabele zesde plaats in het constructeurskampioenschap wordt bereikt, slaagt Williams ook in 2010 er niet in om de aansluiting met de top te hervinden. Wel zorgt de poleposition van Nico Hülkenberg tijdens de Grand Prix van Brazilië, de eerste voor Williams sinds 2005, voor een klein hoogtepunt in een voor de rest teleurstellend seizoen. Aan het einde van 2010 moet de goed presterende Hülkenberg plaatsmaken voor de nieuwe GP2-kampioen Pastor Maldonado. Dit komt vooral, omdat enkele grote sponsoren hun contracten bij Williams niet verlengen. Door het vele Venezolaanse sponsorgeld dat Maldonado meeneemt, is er voor Hülkenberg geen plaats meer bij Williams.