Брат сооснователей компании «Harley-Davidson»  Артура и Уолтера Дэвидсонов. Старший из братьев Дэвидсонов.

В 1901 году Артур Дэвидсон и Уильям Харли сделали первый велосипед с мотором. Опыт оказался удачным, и в результате была основана «Harley-Davidson Motor Company», нацеленная на производство мототехники. Эта компания начала работу над новым, более современным мотоциклом, мотоциклом в современном смысле этого слова, который имел двигатель объемом 405 см³ и весил менее 13 килограмм. В разработке нового мотора участвовал инженер Оле Эвинруд, один из пионеров американского моторостроения. Большинство основных узлов мотоцикла изготовил Уильям А. Дэвидсон, который работал инструментальщиком в железнодорожной мастерской депо Западного Милуоки.

В 1907 году Уильям Харли получил высшее образование в университете Мэдисон в штате Висконсин по специальности инженер-механик и стал директором компании «Harley-Davidson Motor» . В определённом смысле он был идеальным директором, поскольку знал и оборудование, и материалы, и умел ладить с работниками.

В этом же году фабрика обзавелась вторым этажом, что позволило значительно расширить производство. В 1907 году было выпущено 150 мотоциклов. Также компании удалось занять важную часть рынка, потому что в этом году удалось заключить договор, по которому мотоциклы «Харли–Дэвидсон» начали покупать для местной полиции.