После семи сезонов проведенных в команде Brabham, Нельсон Пике подписал контракт с командой Canon Williams Team. Напарник Нельсона, Найджел Мэнселл встретил своего товарища с некоторой опаской, ожидая место первого пилота команды, но Фрэнк Вильямс не желал командного ордера. Пилоты Williams отбирали друг у друга слишком много очков и титул 1986 года достался Алену Просту на McLaren/TAG-Porsche. Нельсон Пике одержал четыре победы и закончил свой первый сезон в Williams на третьем месте с 69 очками.

В течении 1987 года Пике был вынужден вести тяжелую борьбу со своим напарником Мэнселлом и даже имел врагов в своей команде, которые хотели, чтобы англичанин стал Чемпионом Мира, но обладая талантом и мужеством, Нельсон оставил всех позади себя и выиграл титул в красивом стиле. Набрав 76 очков, Нельсон Пике стал трехкратным Чемпионом Мира Формулы Один.