バンドの名称をカシオペアと改めた後の1976年、野呂と櫻井、先述のロック演奏のコミュニティに属していた小池秀彦（キーボード）と鈴木徹（ドラム）を入れた4人編成でヤマハ主催のアマチュア・バンド・コンテスト「EastWest'76」に出場し、決勝大会まで進出して野呂がベストギタリスト賞を獲得したことでアマチュア・シーンに名前が知られ始める。しかし、決勝大会出場直後に鈴木は掛け持ちしていたプリズムのレコードデビューが決まったことからそちらに活動シフトを置くために脱退し、小池も当時様々なバンドを掛け持ちしていて多忙であったことから鈴木の脱退を受けてフェイドアウトするように脱退していってしまう。再び野呂と櫻井のふたりだけになったカシオペアは、翌1977年に開催される「EastWest'77」に出場するべくメンバー探しに奔走。野呂は友人のツテを頼って、自分と同学年の年齢で、当時合歓音楽院（現・ヤマハ音楽院）エレクトーン科在籍中だった向谷実をキーボーディストに勧誘して引き込んだ。その際、野呂はカシオペアの指向について、向谷が信奉していたミュージシャンのひとりを引き合いに出して「チック・コリアみたいな音楽（当時活動していたエレクトリック編成のリターン・トゥ・フォーエヴァー）をやっている」と口説いた。一方、ドラマーの人選はなかなか決まらず、幾人か代わる代わる入れ替えながら出場して行き、決勝大会出場時になってようやく佐々木隆で固定される。カシオペアは最優秀グループ賞と野呂の二年連続のベストギタリスト賞を受賞した。これが足がかりとなってカシオペアは「EastWest '77」決勝大会出場メンバーでプロデビューを目指すこととなって都内近郊でライブ活動開始。1990年代以降はこの1977年を公式にカシオペア結成の年としている。このデビュー前の時期、「EastWest'77」の審査員だった鳴瀬喜博に見いだされ、野呂と向谷はプロとしての仕事に度々誘われるようになる。また、大村憲司、村上秀一といったフュージョンに傾倒していたロック系ミュージシャンとも交流を築く。先行してデビューしていたプリズムとは同じロック演奏のコミュニティ出身だったことから、ともに結成以前からメンバー間の交流もあった一方で、フィールド違いの大学のジャズ研出身だったザ・スクエア（現・T-SQUARE）とはデビューしてから知り合うことになるのでこの当時は面識さえもなかった。また、ともに「EastWest'77」に出場して決勝大会まで進出したサザンオールスターズとはプロ志向どうしであったから合同でライブを行ったり、一緒にイベント出演をするなど共演の機会が多かったバンドの一つだった。
野呂と櫻井で結成したものの、このふたり以外に固定メンバーが揃わずに活動していたためバンド名もライブを行う度に適当に付けられていた。しかし、あるミニコミ誌の取材を受けた際、「正式なバンド名がなければ載せられない」という申し出があり、野呂が自宅に帰って母親に相談したところ、「星座の名前なんていいんじゃない？」とのアドバイスに星座の本を広げて選んだのがカシオペアである。ただ、英字表記はCasiopeaとし、出典元のカシオペヤ座 (Cassiopeia) の正式な表記とは異なる。
1974年、当時高校三年生だった野呂一生と高校二年生だった櫻井哲夫は別々の高校に通っていたが、ともに属していた都内のロック演奏のコミュニティで出会って意気投合し、ベック・ボガート & アピスを目標として都内の練習スタジオでセッションしだすようになる。翌1975年、野呂は明星大学に進学し、その大学の軽音楽同好会のメンバーで構成されたロックバンドのファンシーハウスや中山ラビのバックバンドに参加してセミプロとして活動開始するも、それらはいずれも短期で離脱して、自作曲を元にした櫻井とのバンド活動にシフトが置かれるようになる。野呂と櫻井以外は常にメンバーは流動的で、ボーカルを従える時期などもあったが、次第にハードロックやファンクをベースとして、そこにジャズのエッセンスを加えたインスト音楽にバンドの方向性は持って行かれた。
マイケル脱退後、UFOは即座に後釜として、再びポール・チャップマンを迎えてツアーを再開。1979年6月には来日公演を行った。翌1980年1月にはビートルズのプロデュースで知られるジョージ・マーティンを起用し、アルバム『ヘヴィ・メタル・エクスペリエンス』(No Place to Run）を製作、発表。若手によるNWOBHMムーブメントがベテラン・バンドへの追い風にもなり、バンドは精力的にツアーをこなし、8月にはレディング・フェスティバルでトリも務めた。しかし直後にポール・レイモンドが脱退し、後任にニール・カーター（g. & key.）が加入。バンドは以前と変わらないように見えたが、勢いを失いはじめていた。1981年1月に発表されたアルバム『ワイルド/ウィリング/イノセント』(The Wild, The Willing And The Innocent）は、バンドによる初のセルフ・プロデュース作品で、シングル「Lonely Heart」をイギリスでリリースした。1982年2月に発売されたアルバム『メカニックス』(Mechanix）はゲイリー・ライオンズをプロデューサーに迎えたことでバランス感覚の優れた1枚となり、イギリスでは久々にチャートのTOP10に入るヒット作となった。ポップなシングル「let it rain」もイギリスでは好調だった。しかしアルバム発表後のアメリカ・ツアー中、バンドの音楽性に異を唱えたピート・ウェイが自己のグループを立ち上げるために脱退。バンドは代役にピーター・ファーンドンを起用しツアーを遂行した。バンドは専任ベーシスト不在のままアルバム『メイキング・コンタクト』(Making Contact）を製作、1983年初頭に発売した。シンフォニックなキーボードとメタリックなギターを前面に打ち出し、新たなスタイルを提示するがセールスは伸び悩んだ。バンドはピートの後任にビリー・シーン（b.）を加えヨーロッパ・ツアーを開始、その後のイギリス・ツアーでは元ダムド（パンク・バンド）のポール・グレイ（b.）に交代した。しかしバンドは不安定なメンバー構成とセールス不振に疲弊し、1983年4月、遂に解散することになった。このため翌5月に予定されていた来日公演は幻となってしまった。バンド解散後の1983年10月、彼等の歴史を総括したようなベスト・アルバム『ヘッドストーン』(Headstone）をリリース。1984年12月、フィル・モグ主導により新しいメンバーでUFOが再始動する。注目のギタリスト候補には、当時売り出し中だったイングヴェイ・マルムスティーンの名前もあったが、結局日系人ギタリストアトミック・トミー・Mが迎えられた。ベースはピート・ウェイではなく、前作のツアーから引き続いてポール・グレイが担当、キーボードにはポール・レイモンドが復帰した。イギリス・ツアーを経て1985年11月、アルバム『ミスディミーナー』（Misdemeanor）をリリース。キーボードサウンドに、トミーの卓越したギター・プレイをフィーチャーしたアルバムは、前作『メイキング・コンタクト』で打ち出したサウンドをより発展させた意欲作であった。その後アメリカ・ツアーも行われたが、バンドを再興しようとしたフィルの熱意も商業的には成功せず、1987年に主要メンバーが脱退しバンドは再び崩壊してしまう。翌1988年には次回作用に録音された音源が、ミニ・アルバム『殺気！』（Ain't Misbehavin）として発売された。主要メンバーは抜けてしまったが、フィル・モグは独自にメンバーを集い1989年頃まで細々ながらも活動を続けた。