Désigné dans l'équipage de réserve de la mission Gemini 10 puis dans celui de la mission Apollo 9, les règles d'assignement des places instituant un roulement entre les différentes missions Gemini et Apollo le désignaient pour être le pilote du LEM pour la mission Apollo 12.
Clifton Williams trouva la mort aux commandes d'un Northrop T-38 Talon dont il perdit le contrôle à la suite d'une défaillance mécanique, avant d'avoir effectué son premier vol spatial.
Divers
En sa mémoire, l'insigne du vol d'Apollo 12 (sur lequel il fut remplacé par Alan Bean) porte une quatrième étoile.
Hommages
Son nom figure sur la plaque accompagnant la sculpture Fallen Astronaut déposée sur la Lune le par l'équipage d'Apollo 15.