Вместо «пародии на земледельческую науку» Вильямс хотел видеть у себя на родине развитие подлинной земледельческой науки и надеялся принять в этом развитии самое деятельное участие.

Однако его возвращение в Москву совпало с новой волной реакционных мер, насаждавшихся в Академии с помощью Юнге и повлекших новые бурные выступления студентов. Эти выступления вызвали резкие нападки реакционной печати и на студентов и на прогрессивных профессоров, а прежде всего на Тимирязева, который, как писал в эти дни в своей газетке «Гражданин» известный мракобес князь В. П. Мещерский, «на казенный счет изгоняет бога из природы». Царское правительство вынесло решение о прекращении приема в Петровскую академию. По существу, это означало закрытие Академии после того, как доучатся студенты старших курсов. Так и было сказано в негласном распоряжении царских властей.

«Петровская академия закрывается — писал А. Н. Энгельгардт в одном из писем к А. П. Мертваго. — Теперь все валят на Юнгу; но зачем же было поручать Юнге управлять флагманским агрономическим кораблем? Думали, что он, как окулист, сумеет «очки втереть». Ошиблись…»

Петровская академия, это «крамольное гнездо», должна была быть уничтожена. Уже появился проект размещения на территории Академии Тверского кавалерийского училища. Это означало бы разрушение всех лабораторий и научных кабинетов, опытных полей, лесной дачи, дендрологического сада — всего того, что было создано трудами и опытами выдающихся русских ученых.

Вильямс вернулся осенью 1891 года и подоспел к знаменательному дню: 21 ноября отмечалась, по традиции, годовщина Академии. Прогрессивная часть преподавателей решила, несмотря ни на что, отметить памятный день торжественным собранием, Это собрание, носившее, по воспоминаниям его участников, полутраурный характер, состоялось в ресторане «Эрмитаж». Настроение присутствующих выразил в своей стихотворной речи профессор А. Ф. Фортунатов:

Когда Вильямс с женой вернулись в Москву, Петровская академия уже начинала свертывать свою работу, прием новых слушателей не проводился. Среди профессуры царили пессимистические настроения, руководство Академии находилось в состоянии полной растерянности. На «стипендиата высшего оклада» начальство не обращало никакого внимания, но старые учителя — К. А. Тимирязев и И. А. Стебут — тепло встретили своего ученика и оказывали ему постоянную помощь во всех его начинаниях.

24 сентября 1891 года Совет Академии заслушал отчет Вильямса о его занятиях за границей и принял этот отчет. На этом же заседании было оглашено «прошение кандидата сельского хозяйства В. Р. Вильямса о допущении его к экзамену на степень магистра сельского хозяйства. Определили: ходатайствовать о разрешении Совету Петровской академии допустить Вильямса к экзамену на степень магистра сельского хозяйства».

Сдачу магистерских экзаменов, являвшуюся в то время нелегким делом, Вильямс намечал на весну 1892 года, а с осени 1891 года, немедленно по возвращении в Москву, он принялся за усиленную подготовку к будущим экзаменам: кроме общего и частного земледелия, агрономической химии, сельскохозяйственной экономии — наук, которыми Вильямс углубленно занимался все годы после окончания Академии, нужно было по существовавшим в то время правилам сдавать общую и частную зоотехнию и другие предметы, не интересовавшие Вильямса непосредственно.

Но подготовке к будущим экзаменам Вильямс уделял только строго определенное время. Главной своей задачей он считал подготовку к профессорско-преподавательской деятельности. У него была в это время уже очень солидная эрудиция по вопросам агрономии и естествознания. Но он твердо знал: кроме эрудиции, нужно еще обладать умением так излагать предмет, чтобы слушатели получали о нем целостное и яркое представление, как о системе связанных друг с другом и вытекающих друг из друга положений. Пример К. А. Тимирязева, Г. Г. Густавсона, И. А. Стебута — превосходных лекторов и учителей — вдохновлял Вильямса на усиленную работу над своими будущими курсами. Воспоминания о лекциях Густавсона, изящных и строгих, читавшихся прекрасным голосом и с большим чувством, заставили Вильямса даже… брать уроки пения: он стремился «поставить» себе голос, чтобы лучше читать свои лекции. Так заботился Вильямс о своих будущих слушателях.

Вильямс представил Совету Академии большую программу фундаментального курса почвоведения и земледелия, а также программу небольшого специального курса «Факторы жизни сельскохозяйственных растений».

Намерение молодого ученого прочесть этот специальный курс нашло горячую поддержку у И. А. Стебута, который в своем письме директору Академии настаивал на необходимости разрешить Вильямсу читать свои лекции студентам третьего и четвертого курсов. Стебут, полностью одобряя программу Вильямса, писал, что студентам должны быть изложены «факторы жизни сельскохозяйственных растений: вода, питательные вещества, теплота, свет, электричество, совместное действие их на растение и законы, управляющие отношением растений к этим факторам».

В этом письме Стебут предлагал, «чтобы начинающий лектор имел достаточно времени для самой тщательной во всех отношениях обработки своих лекций. Такая тщательная обработка каждой лекции будет, с одной стороны, способствовать привлечению студентов, а с другой — будет способствовать лектору выработать надлежащее изложение предмета. Такие курсы, как теоретические, конечно, выиграют от изложения их свежими силами, молодыми лекторами».

11 января 1892 года Совет Академии одобрил программу предлагавшегося Вильямсом курса, а Министерство государственных имуществ утвердило Вильямса преподавателем Академии и разрешило выплачивать ему 700 рублей в год. Эта небольшая сумма все же позволила ему не искать случайных мелких заработков, что так отвлекало его в студенческие годы. Василий Робертович и Мария Александровна жили более чем скромно, но все же молодой ученый получил возможность все свои силы направить на работу в Петровской академии.

Зимой 1892 года Вильямс начал свой первый самостоятельный курс. С каким душевным трепетом поднялся он на кафедру и произнес первые слова! Но очень быстро он полностью овладел собой и почти так же быстро и аудиторией. По глазам слушателей он видел, что его слова нашли в их умах живейший отклик. Это студенты третьего и четвертого курсов, они уже вполне искушены в науках, они требовательны к лекторам, они уже слушали Тимирязева, Густавсона, но молодой лектор сразу же завоевал доверие и симпатии аудитории.

В своих лекциях Вильямс говорил о роли среды в жизни и развитии культурных растений. Он детально и глубоко вскрывал перед слушателями значение всех ведущих факторов жизни растений: воды, питательных веществ, света, тепла. Говоря о каждом из этих факторов в отдельности, Вильямс сообщал студентам новейшие данные, не только почерпнутые из книг, но и лично собранные во время экспериментальных работ и путешествий по России и Западной Европе. Но главное достоинство первых лекций Вильямса состояло не в обилии великолепно подобранного фактического материала, а в том, что он рассматривал все факторы жизни растения в их связи и взаимной обусловленности. На множестве тщательно подобранных примеров Вильямс показывал своим слушателям, что все факторы жизни растений равнозначны: если в почве много легкоусвояемых питательных веществ, то растение сможет их использовать только ори достаточном количестве в почве влаги, и при этом доступной для растений.