Durante il periodo 1964-1974, i 49ers ebbero quattro volte un record vincente (1965, 1970, 1971, 1972), raggiungendo i playoff per tre anni consecutivi (1970, 1971, 1972) sotto la direzione del capo-allenatore Dick Nolan. Nel 1970, San Francisco vinse la NFC West con un record di 10-3-1. Nel primo turno di playoff batté i Minnesota Vikings, mentre perse nella finale della NFC coi Dallas Cowboys. L'anno successivo i Niners, grazie alla sesta difesa della lega, vinsero ancora la division con un record di 9-5. Nei playoff batterono i Washington Redskins ma furono ancora eliminati dai Cowboys. Nel 1972, San Francisco vinse la division per il terzo anno consecutivo con un record di 8-5-1, con la nona difesa della lega, venendo eliminati nel primo turno da Dallas. In quei tre anni, Wilcox nel ruolo di linebacker sinistro formò un ottimo gruppo col middle linebacker Frank Nunley e il linebacker destro Skip Vanderbundt.
Nel corso della sua carriera, Wilcox saltò una sola partita e fu convocato per sette Pro Bowl.