Entre las tantas obras en las que participó, destacan el Centro Cívico y Comercial De Lima debido a la carga simbólica y hasta política que fue adquiriendo a través de su construcción y por el importante papel que jugó en la renovación urbana del Centro Histórico de Lima.Este proyecto fue elaborado por un gran equipo de arquitectos integrados por Adolfo Córdova, Jacques Crousse, José García Bryce, Miguel Ángel Llona, Guillermo Málaga, Oswaldo Núñez, Simón Ortiz, Jorge Páez, Ricardo Pérez León y por el propio Carlos Williams.[2] Durante los años que residió en Estados Unidos, además de estudiar, trabajó para la OEA como experto en Planeamiento y Vivienda.Es ahí también donde se redactó su famoso manifiesto o expresión de los principios básicos que guiaban su organización.Frente a toda esta variada actividad, no se debe olvidar sus importantes aportes en la arquitectura prehispánica, que le valieron su incorporación a la Academia Peruana de Historia un año antes de su muerte.Williams no limitó su vida profesional al plano proyectual, definido por Luis Guillermo Lumbreras como un arquitecto-arqueólogo, estuvo fuertemente asociado a la investigación del mundo precolombino.Su primer dibujo arqueológico lo realizó cuando cursaba el segundo año de estudios superiores.[5] Además, sin duda también influyó la labor de su padre en el Museo Brünning, del cual era director.[5] La peña Pancho Fierro, importante espacio cultural limeño donde se reunían distintos artistas e intelectuales del medio, también reforzó el interés de Williams por las culturas peruanas prehispánicas.Presenta allí una ponencia titulada Exploraciones y excavaciones en el valle de Casma, hecho que lo vuelve reconocido dentro del medio académico arqueológico,[1] destacando por su acercamiento a la arquitectura arqueológica desde un enfoque regional.En otro de sus textos, Esquema para la arquitectura monumental temprana de la costa central del Perú (1985) indicaba que "las composiciones arquitectónicas, cuando son vistas como estructuras formales, nos permiten reconocer la difusión y la transferencia de ideas, y contribuir a la comprensión de la historia cultural andina”, tal idea le permitió señalar que la costa central del Perú era un área cultural integrada, con rasgos culturales comunes y una secuencia evolutiva compartida.
A mediados de los años setenta, Williams hizo un registro del complejo arqueológico Chupacigarro, que posteriormente se denominaría Caral.