Williams a connu une longue et fructueuse histoire sur le marché du flipper, qui a fait de la compagnie l'un des trois principaux acteurs du marché avec Gottlieb et Bally.

C'est Harry Williams qui, en 1935 invente le fameux "tilt" afin de mettre fin aux pratiques de joueurs qui trichent en inclinant la machine pour conserver la balle plus longtemps.
Au début des années 1980, les fabricants de flippers sont affectés par le boom du jeu vidéo d'arcade : Williams connaît pourtant de bons résultats (60 000 machines écoulés en 1980) et devient le leader de cette industrie. En parallèle, Williams entre de plain-pied sur le marché du jeu vidéo d'arcade en 1980. Le premier titre, Defender, créé par Eugene Jarvis et Larry DeMar, devient un énorme succès avec environ 60 000 unités écoulées. La division connaît d'autres francs succès avec Stargate, Robotron: 2084, Joust avant de subir la crise du jeu vidéo de 1983 et de péricliter.

Depuis 1987 et son introduction en bourse, la compagnie est contrôlé par la holding WMS Industries. En 1988, celle-ci absorbe le concurrent Bally Midway pour huit millions de dollars US, le groupe détenant désormais 80 % du marché du flipper. Depuis 1991, la division jeu vidéo d'arcade opère uniquement sous la bannière Midway. WMS a investi le marché du jeu vidéo familiale dans les années 1990, d'abord par le biais d'accord de distribution avec Acclaim Entertainment (mis fin en 1995), puis de manière officielle par le rachat en 1994 de Tradewest et de ses filiales, qui sont devenus Williams Entertainment.

En 1996, WMS a transféré la totalité des droits d'auteur et des marques commerciales du catalogue de jeux d'arcade Williams à Midway, avant de se séparer de ce dernier en 1998. Depuis la restructuration du groupe et la fermeture de la division flipper en 1999, WMS Industries est entièrement axé sur l'industrie des machines à sous.