Tornato negli Stati Uniti come ufficiale comandante dell'arsenale di Watertown, alla fine del 1914 si recò nuovamente in Europa come osservatore militare americano con l'esercito tedesco per sei mesi. Ora tenente colonnello, riprese nuovamente i doveri con il Joint Gun Forgings Board dal maggio 1915 al giugno 1916. Dopo otto mesi come ufficiale d'artiglieria per il Dipartimento Sud dell'Esercito durante la mobilitazione delle unità dell'Esercito Regolare e della Guardia Nazionale per la Spedizione Punitiva
Alla fine di febbraio del 1917, fu chiamato a Washington per diventare vice capo dell'artiglieria. Con l'ingresso americano nella prima guerra mondiale nell'aprile 1917, si recò in Francia come ufficiale di ordinanza capo per le forze spedizionarie americane. Williams trascorse undici mesi lì, durante i quali fu promosso due gradi al grado di brigadiere generale.