Uiteindelijk blijkt 2009 niet het jaar te zijn waarop zo vurig werd gehoopt. De Williams-FW31 is weliswaar een snelle en betrouwbare bolide, maar het team en de coureurs weten het potentieel onvoldoende te benutten. Zo ligt Nico Rosberg in de Grand Prix van Maleisië geruime tijd aan de leiding. Het team neemt echter een aantal strategisch verkeerde beslissingen wanneer het heftig begint te regenen, waardoor Rosberg slechts als achtste zal eindigen. Later in het jaar tijdens de Grand Prix van Singapore strijdt Rosberg opnieuw mee voor de overwinning, maar een onhandige actie van de coureur bij het uitkomen van de pitstraat levert hem een straf op, waarmee zijn kansen op een podiumplaats zijn verkeken. Saillant detail van de 34.5 gescoorde punten van Williams is het feit, dat deze allemaal door Nico Rosberg gescoord zijn. Kazuki Nakajima weet in geen enkele Grand Prix in 2009 een WK-punt te scoren. Voor beide coureurs betekent het seizoen 2009 voorlopig het laatste seizoen bij Williams. Nakajima kan na zijn matige prestaties niet meer rekenen op een racestoeltje bij Williams, terwijl Rosberg zijn contract niet verlengt bij Williams in de hoop bij een team terecht te komen dat hem een winnende auto kan geven. Naast het vertrek van de beide coureurs maakt ook partner Toyota bekend te stoppen met al haar F1-activiteiten. Williams besluit hierop terug te keren bij Cosworth, nadat het in 2006 juist die motoren inruilde voor de Toyota-motoren.