Pada awal musim, diumumkan bahwa Montoya akan pindah ke McLaren pada tahun 2005. Tim memulai musim dengan desain hidung kerucut radikal, yang dikenal sebagai "Walrus-Nose", yang terbukti tidak kompetitif dan digantikan oleh perakitan yang lebih konvensional di Hongaria. Ferrari mendominasi untuk musim ketiga berturut-turut, memenangkan 15 dari 18 balapan. Williams meraih kemenangan di balapan terakhir di Brasil, dengan Juan Pablo Montoya finis satu detik di depan McLaren Kimi Räikkönen; ini tetap menjadi kemenangan terakhir Williams di F1 sampai Grand Prix Spanyol 2012. Bagian lain dari musim ini adalah ketika Williams dan Toyota didiskualifikasi dari Grand Prix Kanada
Setelah ditemukan bahwa kedua mobil memiliki ketidakteraturan rem, saluran rem tampaknya tidak sesuai dengan peraturan. Williams menyelesaikan musim di posisi keempat, mencetak 88 poin dan finis di podium enam kali, sementara Montoya adalah pembalap Williams dengan peringkat tertinggi tahun itu, mencetak 58 poin dan finis di posisi kelima.