在Casio Mini获得巨大成功之后，卡西欧稳居电子计算器行业首位。为了提高盈利能力，公司决定生产钟表，从而使业务多样化。从表面上看，电子计算器和钟表似乎是完全不同类型的产品，但当时钟表业正经历着从机械到石英的技术变革。数字计时器是石英表的一种，它由一个计数器构成，能够测量晶体振荡器的脉冲。换言之，它是一种能够精确到秒的简单的加算器。该产品使卡西欧能够最大限度地利用其为电子计算器研发的大规模集成电路技术。这意味着，卡西欧进入钟表业是很自然的。

但是，在70年代中期日本的钟表业，生产和销售是紧密联系的，因此新的制造商要进入这一市场是很困难的。卡西欧通过不懈地努力，终于在1974年10月推出了电子表CASIOTRON。这款电子表不仅能够显示小时、分和秒，还拥有一项独特的功能，即自动判断一个月的天数以及当前年份是否为闰年。

随着公司的不断发展，东大和市的东京事业所作为技术基地已经不能满足公司的需求。1978年12月，开始在东京都西多摩郡羽村町（现在的羽村市）建设新的技术中心。第二年的7月，羽村技术中心竣工，其目前员工数为1500人，是卡西欧的中心研发所。

卡西欧的业务从电子计算器扩展到了钟表和电子琴，负责生产的则是卡西欧的东京、甲府和八王子生产厂。但是，由于这三家生产厂已经不能满足不断增长的需求，卡西欧在山形县东根大森工业园成立了其全资子公司——山形卡西欧有限公司，并在此修建了一座9400平米的新厂房，以满足公司的生产需求。起初，该工厂生产计算器和钟表，后来慢慢发展成生产电子琴、手机和数码相机。现在，它已经成为卡西欧在日本的主要生产中心。

1979年，卡西欧宣布将进军电子琴市场，以拓展除计算器和钟表以外的业务。1980年1月，公司推出了电子琴Casiotone，这种电子琴使用简单并且富有趣味性，使用者不需要任何专门的培训或者练习便可学会使用。Casiotone的设计意图并不是发出一般的电子声音，而是再现钢琴、管乐器和吉他的声音。当时，由于日本经济的飞速发展，社会上形成了一种从物质追求转变到精神追求的文化氛围，Casiotone作为一种新的享受音乐的方式，立即受到了市场青睐。

卡西欧在为计算器而研发的数码技术和小型化技术的基础上，不断开发新产品。1981年10月，公司推出了一款大容量存储装置——TR-2000电子英日辞典。该款产品只有笔记本大小，内设2020个英语单词和短语，厚度仅为8毫米，重量仅为53克。随后，卡西欧又根据半导体技术增加了存储容量，并制造出一种新型电子辞典，使用户能通过触摸按钮在日语、汉字和其他语言的辞典之间进行选择。

由于经历过早期继电器计算器开发的资金困难，当时的总裁樫尾忠雄提议建立了卡西欧科学振兴财团，目的是帮助推动日本的科学研究工作。成立之后，该财团不断为各学科的早期创新和研究工作提供帮助，包括自然学科（特别是电气和机械工程），人文学科，电子工程和医疗保健（保护健康和延长生命），以及生理学。在大学研究机构的建议与合作的基础上，为上述学科提供支持。

1983年，卡西欧推出了一款颠覆整个钟表业常识的新型手表G-SHOCK。该款手表不仅迎合了手表向更薄更轻外形发展的趋势，其设计理念更是非常特殊 ——它可以从高楼楼顶摔下而不受损。刚上市时，由于外观的独特，G-SHOCK只在少数市场（例如美国）受到欢迎。但当十年后时尚潮流发生改变，消费者们纷纷回过头来看它的功能和设计，这款产品便开始在全球热销。G-SHOCK创建了新型防震手表的时代，成为了卡西欧的标志性手表。

由于硬件技术的改进，电子计算器得以在诞生之后不断发展。由于CPU从采用晶体管发展到采用集成电路再到大规模集成电路，显示屏从采用数字管到荧光显示管再到液晶，计算器体形变得越来越小、越来越轻薄。在现代科技接近顶峰时，通过采用带半导体存储器的软件，计算器技术又有了一次飞跃，比如电子记事本的诞生。1983年，卡西欧推出了首部电子记事本PF-3000。这种电子记事本带有内置电话簿、日程表和备忘录功能，很快便获得了商务人士的青睐。之后的型号还支持日语汉字，可通过IC卡添加其它的功能，并可与计算机同步。PDA便是根据它进化而来。

自推出个人袖珍型产品Casio Mini以来，卡西欧便在不断快速地缩小产品的体形，从“便携式”到“袖珍型”再到“卡片式”，电子计算器变得越来越小、越来越轻、越来越薄。1983年 11月，卡西欧推出了信用卡大小的计算器（85mm x 54mm x 0.8mm，12g），实现了薄度、重量和紧凑度之最。SL-800 Film Card计算器的重量和体积分别是其首款电子计算器001的0.07%和0.008%。仅这些数据就能说明在这两款产品的年代之间发生了多大的技术变革。 SL-800采用的电子胶片技术来自卡西欧产品的不断小型化和改进，同时为建立世界最尖端行业之一的电子产品业奠定了基础。

自1974年进入钟表业之后，卡西欧相继推出了各种带先进功能的手表，包括1980年推出的带计算器功能的C-80，和1982年推出的带辞典功能的T- 1500 Walking Dictionary。公司希望手表从简单的告知时间的工具进化成为能够提供信息的腕式工具。此外，公司于1984年推出了Databank Telememo 10（CD-40），该产品拥有数据库功能，能够保存和检索10组16个字母或数字，因此使用者无需携带电话号码簿。该款手表进一步改进了腕式信息工具的理念，并成为了热销产品，创下了上市五年600万台的销售记录。随后，卡西欧又推出了一系列的数据库式手表，功能包括日语汉字显示、时间表、自动拨号等。

PELA FS-10的设计理念为手表和树脂表带的结合，以树脂成形和微电子学技术为基础，通过开发新的混合成形技术实现。超薄轻型PELA的厚度仅为3.9毫米，重量仅为12克，面市后立即受到欢迎，并成为了手表业第一款销量过百万的产品。

为了降低成本，提高计算器的生产质量，卡西欧于1981年1月在甲府事业所引进了一条全自动生产线。鉴于这条生产线的高效率，公司于1985年4月在甲府事业所建立了一个由计算机控制的计算器全自动化工厂。该工厂的所有生产过程（包括零部件供给、组装、检查和包装）均自动化， 可以在没有工人的情况下24小时运转。这条多功能自动化生产线的月产量达到了150万台，是世界上独一无二的全自动化工厂。

1986年3月，卡西欧推出了带内置取样功能的新型电子琴Sampletone（SK-1）。当时，声学乐器和电子乐器能够演奏的音色非常有限。但是，电子琴带有能记录任何声音的取样功能，可作为演奏音乐的音源，因此音乐的表现形式突然间多了无数可能性。这一发明开创了乐器的新时代。SK-1成为了热销产品，销量超过了100万台。