Родился в 20 марта 1905 года в Стаффордшире, Англия. В своей автобиографии он вспоминает, что его детские годы были счастливыми и наполненными такими занятиями, как хождение под парусами, исследование пещер и плавание [Cattell, 1974]. Однако относительное спокойствие его детства было прервано, когда Англия вступила в первую мировую воину. Военный госпиталь находился по соседству с их домом, и девятилетний Кеттелл видел сотни раненых солдат, возвращающихся из Франции. Позднее он осознал, какой отпечаток оставили на его собственной жизни эти переживание детских лет: "Постоянно и беззвучно в мою жизнь входило неизменное чувство серьезности, основанное на ощущении, что вряд ли позволительно быть менее самоотверженным, чем эти раненые солдаты, и нового чувства для мальчишки быстротечности человеческой жизни и необходимости совершенствования ее мере возможности" [Cattell, 1974, р. 63].
В 16 лет Кеттелл поступил в Королевский колледж Лондонского университета, где обучался главным образом физике и химии. За несколько месяцев до окончания и получения диплома с отличием он обнаружил, что профессиональная подготовка по физическим наукам не отвечает его возросшему интересу к социальным проблемам. Игнорируя советы друзей и одноклассников, Кеттелл решает посвятить свой диплом, да и карьеру, психологии. В 1929 году он получает звание доктора философии в Лондонском университете. Будучи студентом-дипломником, он работал в качестве научного ассистента у Чарльза Спирмена, знаменитого британского психолога, разработавшего метод факторного анализа.
После получения докторского звания в области психологии в течение 5 лет (1932-1937) Кеттелл работал директором психологической клиники в Англии, после чего уехал в Нью-Йорк, где провел год, работая адъюнкт-профессором вместе с человеком большой эрудиции, теоретиком Колумбийского университета Э.Л.Торндайком. С этого времени он остается в Соединенных Штатах. В 1938 году о поступает работать на факультет Университета Кларка, где в то время профессором психологии работал Г. Стэнли Холл, а затем в 1941 году занимает должность лектора психологии в Гарварде. В 1945 году Кеттелл перешел в Университет Иллинойса, где и оставался в течение почти 30 лет в должности директора лаборатории личности и группового анализа. В 1973 году Кеттелл оставил свою должность в Университете Иллинойса и переехал в Боулдер, штат Колорадо, где основал Институт по исследованию основ морали и самореализации. С 1977 года он становится консультирующим профессором при Гавайском университете, а также почетным профессором в Иллинойсе. Он все еще активно участвует в исследовательской работе и пишет научные труды.
Будучи одним из наиболее плодовитых теоретиков в области изучения личности. Кеттелл опубликовал за свою карьеру около 35 книг и 400 исследовательских статей. Наиболее достойны внимания следующие его книги: "Описание и измерение личности" (1946); "Личность: системное теоретическое и фактическое исследование" (1950); "Научный анализ личности" (1965); "Наследование личности и способностей" (1982) и "Бейондизм: религия от науки" (1987).
В возрасте 92 лет Рэймонд Б. Кеттелл умер 2 февраля 1998 года по естественным причинам в своем доме в Гонолулу.