William Mayo est un chirurgien américain.

William Mayo a pour frère cadet Charles, avec lequel il est très uni et il collabore durant toute sa carrière.

William Mayo est né en 1861, à Le Sueur, dans le Minnesota. Il fait ses études à l'Université de Michigan et, en 1889, retrouve son père qui exerce la médecine à Rochester. Quelques années plus tard, son frère, de quatre ans plus jeune, le rejoint. A partir de ce moment, les deux frères s'adonnent ensemble à la chirurgie, Charles faisant surtout les opérations sur la tête et le cou, William les opérations abdominales. Au début, ils opèrent dans St Mary Hospital, qui devient rapidement la Mayo Clinic. En 1915, ils fondent à Rochester un centre chirurgical qui acquiert une très grande réputation et que visitent tous les chirurgiens étrangers de passage en Amérique.

William Mayo est élu correspondant étranger pour la division de pathologie chirurgicale le 24 juin 1913. Il est élu associé étranger le 28 mars 1933.