Výtvarník nakreslil např. Darth Vadera, Chewbacu, robůtky R2-D2 a C-3PO a další klasické sci-fi postavičky. Spolupracoval také na seriálu Battlestar Galactica, na filmech Total Recall, E.T. a Blízká setkání třetího druhu.

McQuarrie nejdříve pracoval jako technický kreslič pro letecký průmysl, k tomu si přidal filmové plakáty a nakonec zcela propadl filmu. V roce 1975 ho George Lucas najal, aby mu pomohl s designem postav do Hvězdných válek a McQuarrie pak pracoval na všech dílech původní trilogie.

Lucas řekl, že "jeho geniální přínos v podobě bezkonkurenčních kreseb inspiroval všechny v týmu, který tvořil původní trilogii Hvězdných válek."

"Když mi slova nestačila k popsání mých nápadů, mohl jsem ukázat na jednu z Ralphových úžasných kreseb a říct: dělejte to takhle," zavzpomínal producent.

V roce 1985 obdržel McQuarrie Oscara za vizuální efekty pro film Zámotek.