Zu Beginn des Ersten Weltkrieges hatte er den Dienstgrad eines Oberleutnants erreicht und war Kommandant der 13. Kompanie seines Regiments. Im Kampf gegen die serbischeTimok-Division eroberte er mit seiner Einheit am 6. September 1914 bei Šašinci an der Save nahe Sremska Mitrovica eine serbische Batterie, deren Geschütze er kurzerhand umdrehen und die nahe serbische Kriegsbrücke unter Beschuss nehmen ließ. Durch die Zerstörung dieser Brücke trug er entscheidend zur Vernichtung der Timok-Division und zum Zusammenbruch der geplanten serbischen Offensive über die Save gegen österreichisch-ungarisches Gebiet bei.[3]
Bald nach seinem erfolgreichen Einsatz erlitt er einen Bauchschuss. Nach seiner Genesung meldete er sich zur Fliegertruppe, wurde aber nach einer Reihe von Feindflügen als Beobachter bereits im Sommer 1915 in den Generalstabsdienst übernommen. Ab 1916 war er an der italienischen Front, zuletzt bei der 28. Infanterietruppendivision.[4]
Der Ausmusterungsjahrgang 2026 der Theresianischen Militärakademie zu Wiener Neustadt hat Wilhelm Cavallar von Grabensprung als Jahrgangspatron auserkoren und den Rufnamen „Major von Grabensprung“ gewählt.[13] Ein Ölgemälde mit seinem Porträt befindet sich an der Theresianischen Militärakademie.[3]
↑Martin Schmitz: 'Als ob die Welt aus den Fugen ginge': Kriegserfahrungen österreichisch-ungarischer Offiziere 1914–18. Verlag Ferdinand Schöningh, 2016, ISBN 978-3-657-78115-7 (google.at [abgerufen am 18. August 2019]).
↑Erwein Lobkowicz: Erinnerungen an die Monarchie. Amalthea, 1989, ISBN 978-3-85002-276-7 (google.at [abgerufen am 18. August 2019]).
↑Oskar von Hofmann, Gustav von Hubka: Der Militär-Maria Theresien-Orden. Die Auszeichnungen im Weltkrieg 1914 - 1918. Hrsg.: Carl Freiherrn von Bardolff. Verl. Militärwiss. Mitteilungen, Wien 1944, S.392.
↑Die Theresienritter des Weltkrieges. (PDF; 2,4 MB) In: nkerepo.uni-nke.hu. Kanzlei des Militär Maria Theresien-Ordens, 1928, S. 8, abgerufen am 6. Mai 2024.
↑Österreich-Ungarn: Hof- und Staats-Handbuch der Österreichisch-Ungarischen Monarchie: für das Jahr ... nach amtlichen Quellen zusammengestellt. Hof- und Staatsdr., 1918 (google.at [abgerufen am 7. Dezember 2019]).
↑Abschrift von Mjr. Friedrich und ergänzt von Obst. Ossmann nach Behelfen von Obstlt. (von) Melzer und Obst. (von) Hellrigl: Jahrgang 1909. (PDF; 3,4 MB) In: bibisdata.bmlv.gv.at.Bundesministerium für Landesverteidigung, abgerufen am 7. Juni 2023.