Cotton był promotorem 44 doktoratów i prowadził ponad 40 prac magisterskich. Tradycją było, że ucinał krawat każdemu ze studentów, który ukończył studia. W 2019 roku opublikował autobiografię The Setting Sun: A Life’s Adventure.
thumb|Zdjęcie grzbietów prac doktorskich i magisterskich, których promotorem był William Cotton
Modelowanie mezoskalowe Współpracując ze studentami, którzy wnieśli wkład w kodowanie oraz oryginalne pomysły naukowe (w tym Chaing Chen, Piotr J. Flatau, Michael D. Moran, Jerome Schmidt, Craig J. Tremback, Gregory Tripoli, J. Verlinde), opracował jeden z pierwszych kompleksowych modeli prognozowania pogody mezoskalowej w Stanach Zjednoczonych – Regionalny System Modelowania Atmosferycznego (RAMS). System ten został później zintegrowany z innym modelem mezoskalowym, opracowanym niezależnie przez Rogera A. Pielke w ramach jego badań doktoranckich nad bryzą morską, a następnie rozwijany wraz ze studentami na Uniwersytecie Stanowym Kolorado. RAMS i jego parametryzacje stały się podstawą dla wielu innych systemów prognozowania pogody.