Richard Williams a commencé sa carrière de joueur de tennis au niveau amateur dans les années 1950, mais n'a jamais pu se qualifier pour une compétition professionnelle à cause de la ségrégation raciale aux États-Unis à cette époque. Il a donc choisi de s'orienter vers l'entraînement des jeunes joueurs, d'abord dans les clubs de tennis de Virginie et du Maryland, avant de se fixer définitivement à Compton (Californie) en 1978 avec sa famille.
C'est là qu'il a commencé à entraîner ses deux filles, Venus et Serena, dont il avait vu le potentiel et qui avaient commencé à jouer à l'âge de cinq ans. Avec un style d'entraînement rigoureux et une méthode pédagogique innovante, Richard Williams a réussi à faire progresser ses filles jusqu'à ce qu'elles deviennent les deux meilleures joueuses féminines du tennis mondial.
En 1998, Serena a remporté son premier titre dans un tournoi du Grand Chelem à l'Open d'Australie et a été classée n°1 mondiale en simple en 2002. Venus a également été classée n°1 mondiale en simple en 2002, et les deux sœurs ont remporté ensemble plusieurs tournois de double mixte.
En plus de leur entraînement sur le tennis, Richard Williams est également connu pour son influence dans la politique du tennis américain. Il a été président de l'Association des joueurs professionnels (ATP) et a milité pour une meilleure représentation des Afro-Américains et des femmes dans les décisions importantes concernant le sport.
En 2017, Richard Williams a annoncé qu'il se retire de l'entraînement de ses filles en raison de problèmes de santé, mais il continue à être une figure importante du tennis mondial et a été intronisé au Temple international de la renommée du tennis en 2009.