Voor de originele Star Wars-films ontwierp hij naast de Death Star de X-wing, de TIE fighter en de Star Destroyer.

Cantwell werd in 1932 in San Francisco geboren. Tijdens een vraag-en-antwoordsessie op website Reddit in 2016 vertelde hij dat hij als kind aan tuberculose en netvliesloslating leed. Daarom verbleef hij twee jaar lang in een donkere kamer en droeg hij een verzwaringsvest dat het hoesten moest stoppen. "Daarna kon niets mij meer tegenhouden", zei hij over die ervaring.

Hij studeerde af in de richting animatie aan de University of California in Los Angeles en werd daarna door Frank Lloyd Wright uitgenodigd om aan diens School of Architecture verder te studeren. Voordat Cantwell de stap naar Hollywood maakte, werkte hij bij de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA, waarvoor hij educatieve programma's ontwierp. Zijn liefde voor zowel architectuur als ruimtevaart bleek een perfecte combinatie voor zijn latere werk binnen de filmindustrie.

Cantwell leed volgens het blad Rolling Stone de laatste jaren aan de ziekte van Alzheimer.