В 1837 году принц Вильгельм унаследовал ландграфский титул и вместе с сёстрами получил во владение Румпенгеймский дворец. В соответствии с указаниями отца при Вильгельме Нассау-Узингенском начала складываться традиция так называемых «румпенгеймских семейных дней»: каждые два года члены семьи собирались вместе во дворце. Эта традиция имела большое значение, поскольку многие потомки ландграфа Вильгельма Гессен-Кассельского принадлежали к монаршим семьям Европы.
Ландграф Вильгельм служил в гессенской армии в звании генерала инфантерии и командовал 2-м гессенским пехотным полком, потом перешёл на службу Дании в должности губернатора Копенгагена. Прадедушка Николая II и прапрадедушка великого князя (наследника престола России) Алексея и великих княжон.