Τα περισσότερα άτομα με Σύνδρομο Williams έχουν στενή σχέση με τη μουσική. Η μουσική τα αγγίζει με τρόπους που δεν παρατηρούμε στο γενικό πληθυσμό. Είναι πολύ συχνό για τα άτομα με Σύνδρομο Williams να συγκινούνται μέχρι δακρύων ακούγοντας κλασική μουσική, ενοχλούνται από συγχορδίες, να χορεύουν και γελούν στην παιχνιδιάρικη και «χαρούμενη» μουσική.
Η σχέση των ατόμων με Σύνδρομο Williams με τη μουσική, ιδιαίτερα όσο αφορά την αίσθηση του ρυθμού, την ικανότητα να θυμούνται στίχους και την ευαισθησία της ακοής, μπορεί να χρησιμοποιηθεί προκειμένου να βοηθήσει τα άτομα να ξεπεράσουν τις αδυναμίες τους. Η μουσικοθεραπεία χρησιμοποιείται συχνά στο εκπαιδευτικό περιβάλλον για να βοηθήσει τα παιδιά να κατακτήσουν μαθηματικές δεξιότητες και άλλες έννοιες.