Seine erste Weltraummission absolvierte Williams im Jahr 2000 an Bord der Raumfähre "Atlantis", seine erste ISS-Mission folgte sechs Jahre später, als die Raumstation gerade mal aus zwei Modulen bestand. Am Ende seines derzeitigen halbjährigen ISS-Aufenthalts Anfang September wird Williams insgesamt 534 Tage im Weltraum verbracht und dabei fünf Außeneinsätze absolviert haben.