Damon Hill
En 1994, el tres veces campeón del mundo Ayrton Senna entró a Williams junto a Hill. Como el entonces campeón Prost, tampoco volvió a correr, Hill mantuvo su número '0'. La pretemporada apostaba por Senna, el mejor piloto en ejercicio conduciendo además el mejor auto, como indiscutible aspirante al título. No obstante, Senna, tras demostrar su rapidez en las tres primeras calificaciones, de Brasil y Japón, había concluido en colisión ambas participaciones, seriamente afectado de problemas de concentración como el mismo advertiría. En la tercera fecha del campeonato, en el Imola y tras un fin de semana plagado de accidentes por los problemas de adherencia resultantes del reciente reasfaltado de la pista, entre ellos el que acabó con la vida del piloto Roland Ratzenberger, Senna obtuvo su tercera "pole position" consecutiva, pero el brasileño perdió la vida al retomar la carrera tras una bandera amarilla y salirse a alta velocidad de la pista en Tamburello, la más peligrosa curva en la historia de la Fórmula 1. Con el equipo bajo investigación de las autoridades italianas por homicidio involuntario, Hill se encontró liderando un equipo con apenas la experiencia de una temporada en Williams, mientras que Michael Schumacher de Benetton había ganado ambas carreras. Aunque Hill comentó a la BBC Sport en 2004 que él creía que Senna simplemente tomó la curva demasiado rápido, y el propio Senna había denunciado, entre otros problemas, tras el accidente de Ratzenberger los problemas de adherencia por la menor presión en los neumáticos que se suscitaban al recorrer la pista tras el coche de seguridad durante las banderas amarillas, fue extensamente anunciado en el momento que la columna de dirección del coche había fallado.
Ayrton Senna
Alain Prost, debido al bajón en el rendimiento de su Ferrari 642, ya no era a esas alturas un competidor serio. Senna ganó las cuatro primeras carreras. A mediados de temporada, Mansell en el más avanzado Williams FW14/14B, fue capaz de ponerle en aprietos, demostrando tener un coche mucho más apto para alcanzar el título que el McLaren del brasileño, como sucedió en Monza, durante el Gran Premio de Italia y dicho sea de paso, ser también el mayor rival de Senna hasta . Hubo algunos momentos memorables, como en el Gran Premio de España cuando Senna y Mansell fueron rueda a rueda con pocos centímetros de espacio entre ellos, a más de 320 km/h (200 mph) por la recta principal, en una carrera que finalmente ganó el británico. Todo un espectáculo diferente se le ofreció tras la victoria de Mansell en el Gran Premio de Gran Bretaña en Silverstone. El coche de Senna había llegado a su fin en la última vuelta pero quedó varado a un costado del circuito debido al gasto total de combustible del McLaren. Como Mansell paró en su vuelta de victoria, permitió que el brasileño se montase en el cockpit del Williams para volver a boxes. A pesar de la consistencia de Senna y la falta de fiabilidad de Williams en el inicio de la temporada que le dio una temprana ventaja, Senna insistió en que Honda intensificara su programa de desarrollo de motores y exigió nuevas mejoras en el coche antes de que fuera demasiado tarde. Estas modificaciones le permitieron dar un impulso en el final de la temporada y logró ganar tres carreras más para asegurar el campeonato, que se resolvió definitivamente en Japón nuevamente cuando Mansell (que necesitaba ganar para conservar posibilidades de postergar la definición por el título a la última fecha en Australia), en la novena vuelta se fue en la primera curva, mientras corría tercero por detrás de Senna y dejó varado su Williams-Renault en la trampa de grava. Senna terminó en segundo lugar y obtuvo su tercer título, entregando la victoria a su compañero de equipo, Gerhard Berger en la última curva como un gesto de agradecimiento por su apoyo durante la temporada.