Willie Davenport deltok i OL fire ganger på distansen 110 meter hekk. I OL 1964 ble han slått ut i semifinalen med tiden 14,28. Fire år senere, i OL 1968 i Mexico by tok han gullmedalje med tiden 13,33. Dette var for øvrig en av de få korte distansene det ikke ble satt verdensrekord på i disse sommerlekene. Han kom på fjerdeplass i München i 1972, mens han oppnådde en bronsemedalje i sine siste sommerleker, i Montreal i 1976. Han vant en sølvmedalje på 110 meter hekk i de Panamerikanske leker 1967 i Winnipeg i Canada.