Geboren te Gary, Indiana. Ralph Angus McQuarrie was een Amerikaanse ontwerper en illustrator. Groeide op op een boerderij in de buurt van Billings, Montana. Hij diende in het Amerikaanse leger tijdens de Koreaanse Oorlog en overleefde een schot in zijn hoofd. Na zijn terugkeer uit de oorlog verhuisde McQuarrie in de jaren zestig naar Californië, waar hij studeerde aan de Art Center School, destijds in het centrum van Los Angeles.
McQuarrie werkte aanvankelijk voor een tandheelkundig bedrijf, waar hij gebitten en apparatuur illustreerde, voordat hij als kunstenaar en voorlopig ontwerp-illustrator voor de Boeing Company ging werken, waar hij diagrammen tekende voor een handleiding over de bouw van de 747 Jumbo Jet. Hij ontwierp film plakaten en de verslaggeving van CBS News over het Apollo-ruimtevaartprogramma animeerde bij het driemansbedrijf Reel Three. Tijdens zijn verblijf daar werd McQuarrie door Hal Barwood gevraagd om een aantal illustraties te maken voor een filmproject dat hij en Matthew Robbins aan het starten waren.
De jonge filmmaker George Lucas was onder de indruk van McQuarrie's werk en ontmoette hem om zijn plannen voor een ruimtefantasiefilm, Star Wars, te bespreken. Lucas zocht visueel referentiemateriaal om zijn pitch bij filmstudio's te ondersteunen en kocht sciencefictionkunstwerken van John Berkey. In 1975 gaf Lucas McQuarrie de opdracht om verschillende scènes uit het script van de film te illustreren. McQuarrie werd mogelijk geïnspireerd door enkele werken van Berkey, met name een schilderij van een raketvliegtuig dat door de ruimte duikt richting een gigantische mechanische planeet (de afbeelding was gebruikt als omslagillustratie voor de herdruk uit 1972 van de korteverhalenbundel Star Science Fiction Stories No.4 ).
Hij was bekend om zijn scheppingen voor Star Wars, de tv-serie Battle Star Galactica en Jurassic Park. Hij kreeg een Oscar voor Visuele Effects voor E.T. en voor Cocoon. Voor Star Wars schiep hij onder andere de figuren Darth Vader, Chewbacca, R2-D2 and C-3PO. Voor de originele Star Wars moest het special effects-team een geloofwaardig formaat voor de Death Star bedenken, zodat deze rond leek in lange shots, maar er in close-ups nog steeds plat uitzag. Deze moesten namelijk worden gemaakt met behulp van platte delen van het model, geplaatst op vlakke tafels. McQuarrie berekende uiteindelijk dat de Death Star een diameter had van 148 kilometer, wat neerkomt op een omtrek van ongeveer 475 kilometer.
Ook ontwierp hij de filmposter voor de cultklassieker The Legend of Boggy Creek in 1972, evenals andere posters voor de onafhankelijke filmmaker Charles B. Pierce.
In Star Wars Episode V: The Empire Strikes Back speelde hij de rol van General Pharl McQuarrie; een rol die niet op de aftiteling staat vermeld.
Rick McCallum bood McQuarrie een rol aan als ontwerper voor de Star Wars- prequeltrilogie, maar hij weigerde, omdat hij "geen energie meer had" en Industrial Light & Magic -animator Doug Chiang werd in plaats daarvan aangesteld. McQuarrie ging met pensioen en zijn Star Wars- conceptschilderijen werden vervolgens tentoongesteld in kunsttentoonstellingen, waaronder Star Wars: The Magic of Myth uit 1999. Verschillende van McQuarrie's ongebruikte ontwerpen uit de originele trilogie werden gebruikt voor de animatieseries Star Wars: The Clone Wars en Star Wars Rebels, waaronder de planeet Orto Plutonia, die was gebaseerd op McQuarrie's originele ontwerp van Hoth, en de personages Zeb Orrelios en Chopper, gebaseerd op zijn originele ontwerpen voor respectievelijk Chewbacca en R2-D2.
McQuarrie trouwde in 1983 met Joan Benjamin en bleef getrouwd tot zijn dood.
Overleden te Berkeley, Californië aan complicaties van de ziekte van Parkinson.
Het huidige creatieve team van Lucasfilm gebruikt delen van McQuarrie's originele, ongebruikte concept art uit de jaren zeventig en tachtig bij de ontwikkeling van nieuwe media gerelateerd aan Star Wars. Ter gelegenheid van Star Wars Day in 2023 bracht Lego Star Wars: The Skywalker Saga een gratis DLC-personage uit genaamd Luke Starkiller, gebaseerd op het ontwerp van McQuarrie.