Pada 4 Juli 2011 tim Williams resmi mengumumkan bahwa mereka akan kembali memakai mesin Renault untuk dan dengan opsi perpanjangan kontrak sampai . Williams optimis mereka bisa bangkit kembali menuju baris depan grid berbekal mesin bagus dan manajemen tim yang sudah dibenahi besar-besaran. Hasilnya langsung terlihat di GP Spanyol 2012 saat Pastor Maldonado memenangi balapan. Untuk musim 2013, Bruno Senna digantikan oleh Valtteri Bottas. Tim mencatat prestasi buruk sepanjang musim tersebut dengan hanya mencatat 5 poin saja.