William Howell Masters è nato il 27 dicembre 1915 a Cleveland, Ohio, da Francis Wynne e Estabrooks (Taylor) Masters. Ha frequentato la scuola pubblica a Kansas City fino alla terza media e poi ha frequentato la Lawrenceville School a Lawrenceville, New Jersey. Nel 1938 ricevette una laurea di primo livello all’Hamilton College, dove divise il suo tempo tra corsi di scienze e sport come il baseball, il football e il basket. Fu anche attivo nel dibattito del campus. Entrò alla University of Rochester School of Medicine e iniziò a lavorare nel laboratorio del dottor George Corner, che stava confrontando e studiando i tratti riproduttivi degli animali e degli esseri umani.
Durante il suo terzo anno di scuola medica, Masters si interessò alla sessualità perché era l’ultima funzione fisiologica scientificamente inesplorata. Dopo aver servito brevemente in marina, ha ricevuto la sua laurea in medicina nel 1943. Masters si interessò al lavoro del dottor Alfred Kinsey, un professore di zoologia dell’Università dell’Indiana che aveva intervistato migliaia di uomini e donne sulle loro esperienze sessuali. Scegliendo un campo che lo avrebbe aiutato a prepararsi per la ricerca sulla sessualità umana, Masters divenne uno stagista e poi uno specializzando in ostetricia e ginecologia al St. Louis Hospital e al Barnes Hospital di St. Fece anche uno stage in patologia alla Washington University School of Medicine. Nel 1947 si unì alla facoltà di Washington e passò da istruttore a professore associato di ostetricia e ginecologia clinica. Masters condusse ricerche nel campo e contribuì con decine di articoli a riviste scientifiche. Una delle sue aree di interesse era il trattamento ormonale e la sostituzione nelle donne in post-menopausa.
Nel 1954 Masters decise che era pronto a intraprendere la ricerca sulla fisiologia del sesso. Era preoccupato che la professione medica avesse troppo poche informazioni sulla sessualità per capire i problemi dei clienti. Kinsey dipendeva dalla casistica, dalle interviste e dai dati di seconda mano. Masters fece il passo successivo, che fu quello di studiare la stimolazione sessuale umana usando la tecnologia di misurazione in una situazione di laboratorio.
Masters lanciò il suo progetto all’Università di Washington, assistito da una sovvenzione dell’Istituto della Salute degli Stati Uniti. All’inizio reclutò prostitute per lo studio, ma le trovò inadatte ai suoi studi sulla sessualità “normale”. Nel 1956 assunse Virginia Eshelman Johnson, una studentessa di sociologia, per aiutare nell’intervista e nello screening dei volontari. Lo studio fu condotto per un periodo di undici anni con la partecipazione di 382 donne e 312 uomini. I soggetti avevano un’età compresa tra i diciotto e gli ottantanove anni e venivano pagati per il loro tempo. Masters ha trovato un ciclo a quattro fasi relativo alle risposte sessuali maschili e femminili. Per misurare i cambiamenti fisiologici, usò elettroencefalografi, elettrocardiografi, cinematografia a colori e studi biochimici.
Masters fu molto cauto e meticoloso nel proteggere l’identità dei suoi volontari. Nel 1959 inviò alcuni risultati a riviste mediche, ma continuò a lavorare in relativa segretezza. Dopo che il contenuto degli studi è trapelato, il team ha avuto difficoltà a ottenere sovvenzioni, così nel 1964 Masters è diventato direttore della Reproductive Biology Foundation, un gruppo senza scopo di lucro, per ottenere fondi privati. Nel novembre dello stesso anno, il dottor Leslie H. Farber, un rispettato psichiatra di Washington D.C., scrisse un articolo su Commentary intitolato “Mi dispiace, cara”, in cui attaccava la “scientificizzazione” del sesso. Questo attacco fu solo l’inizio delle critiche che la ricerca avrebbe ricevuto.
Nel 1966 Masters e Johnson pubblicarono Human Sexual Response. In questo libro, i ricercatori usarono una terminologia molto tecnica e fecero in modo che il loro editore, Little, Brown and Co. promuovesse il libro solo a professionisti e riviste mediche. Ciononostante, il libro divenne una sensazione popolare e il team si imbarcò in un tour di conferenze e discorsi, ottenendo una fama immediata. Già nel 1959 Masters e Johnson avevano iniziato a consigliare le coppie come un team a doppio sesso. Credendo che i partner sarebbero stati più a loro agio a parlare con un terapeuta dello stesso sesso, il team ha iniziato a lavorare con i problemi sessuali delle coppie. Nel loro secondo libro, Human Sexual Inadequacy (1970), discutono problemi come l’impotenza.
Masters divorziò dalla sua prima moglie, Elisabeth Ellis, non molto tempo dopo la pubblicazione di Human Sexual Inadequacy e sposò Johnson il 1 gennaio 1971, a Fayetteville, Arkansas. Nel 1973 divennero co-direttori del Masters and Johnson Institute. Nel 1979 Masters e Johnson hanno studiato e descritto le risposte sessuali di omosessuali e lesbiche in Homosexuality in Perspective. Hanno anche affermato di essere in grado di cambiare le preferenze sessuali degli omosessuali che lo desideravano. Masters mantenne anche un laboratorio di biochimica e continuò a ricevere onorari da uno studio di ginecologia. Si ritirò dalla pratica nel 1975 all’età di sessant’anni. Nel 1981 Masters e Johnson vendettero il loro laboratorio e si trasferirono in un’altra sede a St. A quel tempo avevano uno staff di venticinque persone e una lunga lista di clienti in terapia.
Un’ulteriore controversia sul loro lavoro si sviluppò quando nel 1988 Masters e Johnson furono coautori di un libro con un socio, il dottor Robert Kolodny. Il libro, Crisis: Heterosexual Behavior in the Age of AIDS prevedeva un’epidemia di AIDS tra la popolazione eterosessuale. Alcuni membri della comunità medica condannarono severamente lo studio, e C. Everett Koop, allora chirurgo generale degli Stati Uniti, definì Masters e Johnson irresponsabili. Forse come risultato della pubblicità negativa, il numero di clienti che cercavano la terapia sessuale all’istituto diminuì. All’inizio del 1992, Bill Walters, direttore ad interim dell’istituto, annunciò che Masters e Johnson stavano divorziando dopo ventuno anni di matrimonio – il conflitto nelle loro idee sulla pensione fu citato come motivo della rottura. Masters giurò che non sarebbe mai andato in pensione e continuò a parlare e a tenere conferenze all’istituto, oltre a lavorare ad un altro libro. Il divorzio mise fine al loro lavoro insieme alla clinica.
Per i suoi sforzi pionieristici nel rendere la sessualità umana un soggetto di studio scientifico, Masters ricevette il premio Paul H. Hoch dall’American Psychopathic Association nel 1971, il premio Sex Information and Education Council of the United States (SIECUS) nel 1972, e altri tre prestigiosi premi. Fa parte dell’Associazione Americana per l’Avanzamento della Scienza (AAAS), della Società Americana di Fertilità e di diverse altre associazioni mediche.