Preston is een van de vele mensen die de "Vijfde Beatle" genoemd worden. Op een gegeven moment tijdens de "Get Back" sessies stelde John Lennon het idee voor om hem bij de band te laten komen (waarop Paul McCartney antwoordde dat het moeilijk genoeg was om met vier mensen overeenkomsten te bereiken). Preston speelde orgel en elektrische piano voor de Beatles tijdens een aantal van de "Get Back" sessies; sommige van deze sessies verschenen in de film "Let It Be" en op het begeleidende album. Preston begeleidde de band ook op elektrische piano voor hun concert op het dak
, de laatste publieke verschijning van de groep. In april 1969 werd hun single "Get Back" gecrediteerd aan "The Beatles met Billy Preston", de enige keer dat een dergelijke gezamenlijke krediet was gegeven op een officiële Beatles-geautoriseerde release (in tegenstelling tot een ongeautoriseerde heruitgave van enkele opnames uit het tijdperk van Hamburg waarop ze de achtergrondgroep waren voor Tony Sheridan). De eer werd verleend door de Beatles om de omvang van Preston's aanwezigheid op het nummer te weerspiegelen; zijn elektrische piano staat prominent in het geheel en hij speelt een uitgebreide solo. Preston werkte ook, in een meer beperkte rol, aan het "Abbey Road" album, en droeg orgaan bij aan de nummers "I Want You (She's So Heavy) " en "Something".