Films
* Die hard (1988) - als de rechterhand van Hans Gruber, "Karl" - Ongetwijfeld zijn beroemdste rol, deze film bracht hem in de mainstream erkenning.
* Het juweel van de Nijl (1985) - als "Ralph" - Nog een actiekomedie naast Michael Douglas en Kathleen Turner
* Ghostbusters (1984) - als "Walter Peck" - De milieu-inspecteur die in een verhit debat verwikkeld raakt met Peter Venkman.
* De Godfather Deel III (1990) - als "Willis" - Een corrupte advocaat.
* Het slaapkamerraam (1987) - als "Terry Lambert" - Een film noir-thriller.
* De verleiding van Joe Tynan (1979) - als "Richard 'Dick' Stockton" - Een politiek drama.
* De dag van de sprinkhaan (1975) - als "Tod Hackett" - Zijn doorbraakrol in deze verfilming van de roman van Nathanael West.
Televisie
* De Westvleugel (2000-2006) - als "Leo McGarry" - Een terugkerende rol als stafchef van het Witte Huis
* De schemerzone (1985-1989) - als "Charles" in de aflevering "The Shadow Man"
* De gelijkmaker (1985-1989) - als "Dr. Evan Thorn"
* Superman (1978-1987) - als "Henry Morgan"
* De Rockford-bestanden (1974-1980) - als 'Jack' in de aflevering "De laatste dag"
* Moord, ze schreef (1984-1996) - als "Dr. Mark Peters"
Dit is slechts een greep uit zijn vele projecten. William Atherton is een consequent werkende acteur geweest, en zijn optredens hebben een stempel gedrukt op film en televisie.
Voor een completere lijst van zijn filmografie kun je bronnen als IMDb of Rotten Tomatoes raadplegen.