Inizia la sua attività nel 1873 come giornalista, pur continuando gli studi di scienze naturali che lo appassioneranno per tutta la vita. Nel 1883 parte alla volta di Sydney in qualità di corrispondente per diverse testate giornalistiche e, poco dopo, assume l'incarico di entomologo presso l'Australian Museum di Sydney.
Ha scritto una settantina di pubblicazioni, prevalentemente in campo aracnologico, descrivendo nuovi taxa nell'esaminare le collezioni dei ragni australiani. Nel 1911 stilò anche un catalogo ragionato dell'aracnofauna australiana: A Census od Australian Araneidae.
Ebbe un discreto successo all'epoca anche la pubblicazione A guide to the study of Australian butterflies Melbourne, 1907.
Di seguito l'elenco delle principali opere aracnologiche[1]:
Rainbow, W.J., 1893a - Descriptions of some new Araneidae of New South Wales. No. 1. Proceedings of the Linnean Society of New South Wales (2) vol.7, pp. 471–476.
Rainbow, W.J., 1893b - Descriptions of some new Araneidae of New South Wales. No. 2. Proceedings of the Linnean Society of New South Wales (2) vol.8, pp. 16–24.
Rainbow, W.J., 1894a - Descriptions of some new Araneidae of New South Wales. No. 3. Proceedings of the Linnean Society of New South Wales (2) vol.8, pp. 287–294.
Rainbow, W.J., 1898a - Contribution to a knowledge of the arachnidan fauna of British New Guinea. Proceedings of the Linnean Society of New South Wales vol.23, pp. 328–356.
Rainbow, W.J., 1898b - Description of a new araneiad [sic]. Records of the Australian Museum vol.3 (4), pp. 82–83.
Rainbow, W.J., 1899a - Contribution to a knowledge of Papuan Arachnida. Records of the Australian Museum vol.3, pp. 108–118.
Rainbow, W.J., 1899b - Contribution to a knowledge of the araneidan fauna of Santa Cruz. Proceedings of the Linnean Society of New South Wales vol.24, pp. 304–321.
Rainbow, W.J., 1905 - Studies in Australian Araneidae. No 4. Records of the Australian Museum vol.6, pp. 9–12.
Rainbow, W.J., 1908 - Studies in Australian Araneidae. No 5. Records of the Australian Museum vol.7, pp. 44–50.
Rainbow, W.J., 1909 - Notes on the architecture, nesting habits and life histories of Australian Araneidae, based on specimens in the Australian Museum. Part VII. Entelegynae (continued). Records of the Australian Museum vol.7, pp. 212–234.
Rainbow, W.J., 1911 - A census of Australian Araneidae. Records of the Australian Museum vol.9, pp. 107–319.