El finlandés de 27 años tomará el lugar del actual campeón Nico Rosberg, que anunció su retiro a finales del año pasado.
Con la salida de Bottas, la escudería Williams informó el lunes que el piloto brasileño Felipe Massa volverá del retiro para competir para una cuarta temporada consecutiva con el equipo.
Rosberg se retiró apenas cinco días después de haber vencido a Hamilton para obtener su primer título mundial en noviembre. Mercedes ganó de paso su tercer campeonato seguido.
"A veces en la vida, circunstancias inesperadas ofrecen oportunidades interesantes", señaló el ex piloto y actual director ejecutivo de Mercedes, Toto Wolff, en un comunicado. "La decisión de Nico en diciembre fue una enorme sorpresa —sin duda una situación desafiante a resolver por el equipo. Pero el hacerle frente a la tormenta lo hace a uno más fuerte y vimos esto como otra oportunidad para el crecimiento del equipo".
Bottas terminó la temporada pasada en el octavo lugar en la tabla de competidores con 85 puntos. En cuatro años con Williams, ha participado en 77 carreas y ha subido al podio nueve veces. Wolff consideró que era momento de ascender al siguiente nivel y ver "cómo puede pelear victorias y campeonatos".
"Valtteri es un tipo serio: aterrizado, franco y muy enfocado", indicó Wolff. "Muy finlandés, para ser honesto, y se adapta perfectamente a lo que buscamos".
Massa volverá a Williams a sólo meses de haberse retirado de la Fórmula Uno. El brasileño aceptó un contrato por una temporada y hará dupla con Lance Stroll, un canadiense de tan solo 18 años que debuta en la Fórmula Uno.
"Estoy muy contento de tener la oportunidad de regresar a Williams. Siempre traté de incorporarme a alguna escudería para 2017, pero Williams es un equipo que llevo en mi corazón y respeto todo lo que tratan de lograr", dijo Massa. "Valtteri tiene una gran oportunidad, dado el giro que dieron las cosas durante el invierno, y le deseo todo lo mejor con Mercedes".
Horas antes, el joven piloto de Mercedes Pascal Wehrlein, que había sido considerado un fuerte candidato a reemplazar a Rosberg, se incorporó al equipo suizo Sauber.