Volvendo aos Estados Unidos como comandante do Arsenal de Watertown, viaxou de novo a Europa a finais de 1914 como observador militar estadounidense co exército alemán durante seis meses. Agora, un tenente coronel, volveu asumir funcións coa Junta Conxunta de Forxadores de Armas desde maio de 1915 ata xuño de 1916. Despois de oito meses como oficial de artillería do Departamento Sur do Exército durante a mobilización das unidades do Exército Regular e da Garda Nacional para a Expedición Punitiva
Foi chamado a Washington a finais de febreiro de 1917, para converterse en subxefe de artillería. Coa entrada dos Estados Unidos na Primeira Guerra Mundial en abril de 1917, viaxou a Francia como xefe de artillería das Forzas Expedicionarias Americanas. Williams pasou once meses alí, durante o cal foi ascendido dous graos ao rango de xeneral de brigada.