Letecké zámořské letectvo (RAF) otevřelo Williamtown 15. února 1941 a vysvětlení Wikipedie, proč to tak bylo, je jasné: k ochraně strategického přístavu a oceláren v Newcastlu. V prvních letech se jednalo spíše o výcvikovou a formovací stanici než o základnu v frontové linii. Letecká škola Williamtown zabírala 62 budov s ubytováním 366 důstojníků a mužů a před odchodem do zámoří se zde zformovalo několik letek vychovaných v rámci programu Empire Air Training Scheme. Operační výcviková jednotka č. 4 pracovala z pole od října 1942 až do svého rozpuštění v dubnu 1944.

Letiště začínalo se čtyřmi ranvejemi o délce přibližně 1 100 m. Do éry proudových letadel se přežila jediná ranvej, 12/30, kterou nyní ministerstvo obrany sdílí s letištěm v Newcastlu na základě nájemní smlouvy. Toto uspořádání je pro stíhací základnu v první linii neobvyklé a je to jeden z důvodů, proč jsou otázky hluku a využití půdy v okolí Williamtownu stejně civilní jako vojenské.

Williamtown se stal australskou stíhací základnou již v 50. letech 20. století. 77. peruť zde zahájila činnost 4. ledna 1955 a v listopadu 1956 začala přijímat letouny CAC Sabre; 3. peruť se ve Williamtownu znovu zformovala 1. března 1956. Obě později strávily roky v Butterworthu v Malajsii a Williamtown se stal domovskou stanicí, kam se perutě vracely a odkud byly zaváděny nové typy.

Dalším krokem byl Mirage III. 77. peruť zde provedla své první bojové lety s Mirage 7. července 1969 po návratu z Butterworthu a tento typ si ponechala až do 27. listopadu 1987. Stíhací výcvik probíhal prostřednictvím 2. operační konverzní jednotky. Ne každá lekce byla levná: historie 3. perutě zaznamenává, že velitel křídla Vance Drummond byl zabit během manévrů ve vzduchu s 2. operační konverzní jednotkou v květnu 1967.

F/A-18 Hornet udělaly z Williamtownu to, čím je dnes. Wikipedie uvádí, že první dva australské Hornety, A21-101 a A21-102, dorazily 16. a 17. května 1985 a že 2. operační tým OCU zahájil první přeškolovací kurz 19. srpna 1985. 3. peruť se stala první operační jednotkou Hornetů 29. srpna 1986 a 77. peruť obdržela své první letadlo 29. června 1987. 75. peruť v květnu 1988 přesunula své Hornety na sever do Tindalu a Williamtownu zůstaly dvě stíhací perutě a výcviková jednotka.

Flotila ztratila v letech 1987–1992 čtyři letadla a jejich piloty, jedno z nich s vědcem DSTO na palubě; tři ze čtyř havarovaly v Queenslandu a zdroj uvádí, že žádné z nich nebylo ve Williamtownu. Eskadrony z Williamtownu létaly s Hornety v letech 2001–2002 do Diega Garcii a na Blízký východ; 3. letka byla v dubnu 2016 nasazena do operace Okra. Slavnostní vyřazení tohoto typu se konalo ve Williamtownu 29. listopadu 2021 po téměř 408 000 hodinách flotily. Dvacet pět draků letadel putovalo do Kanady (18 k létání, sedm na náhradní díly) za 90 milionů CA$.

Schválení pro provoz F-35 z hlediska vlivů na životní prostředí bylo zveřejněno 17. července 2015 a letectvo uvádí, že první F-35A byl přijat do australské služby v roce 2018; Wikipedie datuje první přílet na trvalou základnu ve Williamtownu do prosince 2018. 3. peruť přestala létat s Hornety na konci roku 2017 kvůli přestavbě a na F-35A fungovala v roce 2021; 77. peruť provedla svůj poslední boj s Hornety 11. prosince 2020 a s přestavbou začala v lednu 2021. Wikipedie uvádí plán jako 56 ze 72 letounů s touto základnou a zbytek v Tindalu.

Život vedle stíhací základny s sebou nese své náklady. Letectvo stanovuje limity pro noční létání (do 22:00, 23:00 v letním čase) a udržuje nízké létání ve vyhrazeném vzdušném prostoru asi 200 km západně. Závažnější bylo zjištění, že hasicí pěna použitá na základně kontaminovala podzemní vodu chemikáliemi PFAS; Wikipedie zaznamenává hromadné žaloby obyvatel a přetrvávající národní obavy. Čísla o vypořádání nebyla potvrzena ze zdroje, který byl pro tuto sadu dat osloven, a proto zde nejsou uvedena.