Через несколько месяцев после победы над испанским флотом Уильям Адамс решил жениться. В Лондоне он познакомился с девушкой по имени Мэри Хин и 20 августа 1589 года обвенчался с ней в церкви св. Данстона в Степни. Однако после свадьбы Мэри редко видела молодого супруга. Начиная с 1589 года он почти все время находился в море. Адамс бороздил морские просторы от южной точки западного побережья Африки до архипелага Шпицберген на севере. Во время этих плаваний он совершенствовал свое мастерство штурмана и становился все более опытным и закаленным моряком. Позднее эти качества ему весьма пригодились.
Одна из важнейших задач мореплавания во времена Уильяма Адамса состояла в том, чтобы найти северо-восточный проход в Ост-Индию, то есть путь мимо мыса Нордкап и далее — через моря Ледовитого океана, омывающие север России. В поисках этого нового пути особенно были заинтересованы голландцы, смелые моряки и предприимчивые торговцы. Восстание Нидерландов против испанского владычества привело к тому, что им закрыли доступ в испанские и португальские порты, где они раньше наполняли трюмы своих кораблей дорогими шелками и пряностями, которые испанские и португальские купцы привозили из Ост-Индии обычным морским путем вокруг мыса Доброй Надежды.
Когда английский престол занимала королева Елизавета, англичан и голландцев связывали довольно дружеские отношения — и те и другие немало страдали от агрессивности испанцев. Елизавета разрешала восставшим голландским морякам входить в устье Темзы для ремонта и отдыха, и вплоть до конца своего правления оказывала Нидерландам военную помощь в их борьбе за независимость. Поэтому голландские корабли были частыми гостями на Темзе, — и молодой Уильям Адамс без труда завязал знакомство со многими голландскими моряками и купцами, к которым относился с большой симпатией. Без колебаний он согласился участвовать в голландских экспедициях, ставивших целью найти северо-восточный путь в Ост-Индию, и в течение двух лет (с 1593 по 1595 год) плавал на этих судах. Обогнув мыс Нордкап, их корабли смело продвигались вперед до тех пор, пока жестокие морозы, ледяные поля и снег не заставили повернуть назад. Хотя Адамсу и его голландским друзьям не удалось найти северо-восточный проход, длительная совместная служба, трудности, лишения и опасности тесно сплотили англичанина с голландцами. На протяжении всей жизни Адамс относился к голландцам с большой теплотой, высоко ценил их, считая прекрасными мореходами и верными товарищами.
Однако он служил не только у голландцев. Долгое время Уильям Адамс плавал капитаном на судах Лондонской компании по торговле с берберами», которые ходили к берегам Северной Африки и вели оживленную торговлю с местными жителями, именовавшимися в те времена берберами. Голландцы тоже торговали в этом районе, и Уильям имел возможность часто встречаться со своими друзьями из Нидерландов. В свое время голландец по имени Брурс участвовал в основании голландской компании для торговли с побережьем Северной Африки. В 1598 году он же способствовал осуществлению еще одного смелого проекта, суть которого заключалась в том, чтобы отправить экспедицию на Дальний Восток через Атлантический и Тихий океаны с целью найти новые источники обогащения. Адамс не мог не знать об этом плане. Неизвестно, сам ли он предложил свои услуги голландским мореходам, или они первыми обратились к нему с предложением принять участие в новом походе, но в итоге Адамс отправился штурманом на одном из кораблей этой экспедиции. Этот шаг изменил всю его дальнейшую жизнь и привел к тому, что он никогда больше не увидел родную Англию.