Sohn von Carl Mayer (von) R. (Neapel) und dessen Ehefrau Adelheid, geb. Herz (auch: Hertz, 1800-1853). Verheiratet (seit 1849) mit Hannah Mathilde von R., geb. von R. (aus der Wiener Linie), mit der er drei Töchter hatte.
Nach dem Tod seines Onkels Amschel Mayer (von) R. übernahm R. mit seinem Bruder Mayer Carl von R. 1855 die Leitung des Ffter Bankhauses, das er nach dem Tod des Bruders 1886 allein weiterführte.
Als frommer und gesetzestreuer Jude unterstützte R. die Orthodoxen in der Israelitischen Gemeinde, die sich zur Israelitischen Religionsgesellschaft zusammenschlossen. Er ermöglichte durch Spenden die Anstellung von deren Rabbiner und den Bau der Synagoge, blieb aber stets Mitglied der Israelitischen Gemeinde. 1870 stiftete R. mit seiner Frau ein Hospital zum Andenken an die früh verstorbene Tochter Georgine Sara (1851-1869).
R. ließ sich zwischen 1888 und 1894 einen Sommersitz in Königstein/Taunus erbauen (von 1956 bis 2005: Hotel „Sonnenhof“, seit 2007: Hotel „Villa Rothschild“).
Mit R.s Tod erlosch der Ffter Zweig der Familie in männlicher Linie. Das Ffter Bankhaus wurde liquidiert. R.s Schwiegersohn Maximilian von Goldschmidt-R. (1843-1940) durfte die Bank aufgrund der R.’schen Familientradition nicht weiterführen.
1902 stiftete R.s Tochter Minna Caroline, gen. Minka, von Goldschmidt-R. (1857-1903) zum Andenken an ihren Vater die Freiherrlich Wilhelm Carl von R.’sche Stiftung für wohltätige und gemeinnützige Zwecke, die ein Damenheim an der Hügelstraße baute, das noch heute besteht.