En altitudes entre 2700 y 3600 m en Ecuador, hasta los 4000 m en Colombia; ocasionalmente más bajo hasta los 2100 m. Registrado en altitudes menores que Metallura baroni en el sur de Ecuador.

La especie M. williami fue descrita por primera vez por los ornitólogos franceses Adolphe Delattre & Jules Bourcier en 1846 bajo el nombre científico Trochilus williami; su localidad tipo es: «vecindades de Popayán, Colombia».

[4]​ El nombre genérico femenino «Metallura» es una combinación de las palabras del griego «metallon» que significa ‘metal’, y «oura» que significa ‘cola’; y el nombre de la especie «williami», conmemora al financista estadounidense William Savery Wilson (1803-1870).

[6]​ En el pasado, las cuatro subespecies llegaron a ser todas tratadas como especies plenas por algunos autores, pero las evidencias actuales no soportan esta tesis.

[5]​ Según las clasificaciones del Congreso Ornitológico Internacional (IOC)[7]​ y Clements Checklist/eBird [8]​ se reconocen cuatro subespecies, con su correspondiente distribución geográfica:[5]​