Pharell Williams tiene cuatro hermanos: Cato, Psolomon, Pharaoh y David. Pharaoh Williams III y David Williams son sus hermanastros del primer matrimonio de su padre con Vanessa T. Williams. Cato, Psolomon y Pharell tienen el mismo padre y madre, el faraón Williams y Carolyn Williams.
Cato Williams es un patinador profesional, mientras que David Williams es un vendedor en Delaware. Pharell es el hijo mayor; él es 10 años mayor que Catón y 20 años mayor que Psolomon. Creció con sus hermanos en Virginia Beach, Virginia. Pharell Williams está casada con Helen Lasichanh, y la pareja tiene un hijo, Rocket Williams.
