Chcąc zreformować portugalską armię założył szkołę wojskową i szkołę artylerii, a prócz tego zbudował w Elvas fort, którego konstrukcję oparł na projektach Sebastiana Vaubana oraz zamku Wilhelmstein. Noszący początkowo nazwę Nossa Senhora da Graça fort król przemianował na Fort Lippe, w uznaniu zasług hrabiego. Po podpisaniu traktatu w Fontainebleau powrócił do Niemiec. We wdzięczności za zasługi podczas dowodzenia brytyjskim korpusem ekspedycyjnym w Portugalii korona brytyjska przyznała mu stopień marszałka.
W 1764 roku pojął za żonę młodszą o 20 lat hrabinę Marię Barbarę Eleonorę Lippe-Biesterfeld. Jedyna córka zrodzona z tego małżeństwa zmarła w wieku 3 lat; w dwa lata po niej umarła i żona. Śmierć bliskich była dlań ciosem – Wilhelm wycofał się z życia publicznego i przeniósł do swojego dworku myśliwskiego Bergleben-bei-Wölpinghausen, gdzie zmarł 10 września 1777 roku. Hrabstwo Schaumburg-Lippe przypadło jego krewnemu Filipowi II
Został pochowany obok córki i żony w grobowcu zbudowanym w dworku myśliwskim w lesie schaumburskim. W miejscu dworku Bergleben-bei-Wölpinghausen wybudowano później „Wieżę Wilhelma”.