Jabarkan Cosworth (2010–2011) dari Williams F1 dalam bahasa melayu

Selepas tamatnya kontrak Toyota, Williams mengumumkan bahawa bahawa mereka akan mengunakan enjin Cosworth dari musim 2010. Williams juga mengantikan pemandu mereka bagi musim 2010. Rubens Barrichello menyertai pasukan daripada juara pengeluar tahun 2009, Brawn GP, manakala juara GP2, Nico Hülkenberg menjadi pemandu kedua pasukan. Valtteri Bottas pula menjadi pemandu ujian pasukan.

Hülkenberg mendapat petak pertama pasukan dalam tempoh lima tahun di Grand Prix Brazil. Hülkenberg telah digugurkan dari barisan pasukan menjelang musim 2011, dan digantikan oleh juara GP2 Series, Pastor Maldonado. Gabungan Rubens Barrichello dan Maldonado bermakna ini merupakan kali pertama sejak musim 1981 bahawa Williams akan memulakan musim tanpa pemandu Eropah dalam barisan mereka. Pada hari kedua dalam sesi ujian pra-musim di Jerez, Barrichello mencatatkan masa terpantas pada minggu tersebut pada hari terakhir.

Kembali menggunakan enjin Renault (2012–)

Pada 4 Julai 2011, Williams mengumumkan bahawa mereka akan menggunakan enjin Renault dari musim 2012. Pada 1 Disember 2011, ia telah disahkan bahawa Maldonado akan dikekalkan bagi musim 2012, bersama-sama dengan pemandu simpanan, Valtteri Bottas. Menurut pelbagai sumber, ia telah disahkan pada 17 Januari 2012 bahawa Bruno Senna akan menjadi rakan sepasukan Maldonado. Dengan ini, berakhirlah kerjaya Rubens Barrichello dalam Formula Satu.

Di Grand Prix Sepanyol, Pastor Maldonado memenangi perlumbaan pertama dalam kerjayanya, dan ia merupakan kemenangan pertama bagi Williams sejak Grand Prix Brazil pada tahun 2004. Kira-kira 90 minit selepas perlumbaan ini, sebuah kebakaran telah tercetus dalam garaj pasukan, dan ia telah merosakkan kereta FW34 kepunyaan Bruno Senna dan menyebabkan tujuh orang dihantar ke hospital.

Pada 28 November 2012, Maldonado telah dikekalkan oleh pasukan bagi musim 2013 dan disertai oleh Bottas, yang dahulunya menjadi pemandu ujian Williams.