Escribe unha continuación para este parágrafo - Nakajima foi contratado por Williams para a tempada 2009. No Gran Premio de Australia de 2009 chocou contra a parede na curva seis, eliminándoo da carreira. Nakajima foi o único piloto que se retirou en Bahrein, parando cinco voltas antes do final con aceite sobrecalentado. Tamén caeu na penúltima volta do Gran Premio de Mónaco mentres corría no décimo lugar. Chegou preto de marcar en varios Grandes Premios, incluíndo perder un punto despois de ser atrasado no pit lane no Gran Premio de Turquía. No Gran Premio de Gran Bretaña, Nakajima asegurou o seu posto máis alto na parrilla de Fórmula Un, clasificándose nun impresionante quinto lugar por diante do líder do campionato mundial Jenson Button. Con todo, a súa carreira foi comprometida pola mala estratexia de boxes, e finalmente terminou fóra dos puntos. Nakajima case marcou de novo no Gran Premio de Hungría.
, terminando só 0,7 segundos atrás do oitavo lugar Jarno Trulli. Terminou noveno de novo en Singapur. En Brasil, Nakajima volveu a competir por puntos ata que foi eliminado polo novato e compañeiro Kamui Kobayashi. Nakajima rematou a tempada sen marcar ningún punto, co seu compañeiro de equipo Nico Rosberg sendo o único responsable de cada punto de campionato anotado polo equipo de Williams, sendo Nakajima o único non anotador de puntos dos pilotos que participaron en cada carreira en 2009.