En 1909, il se marie avec Irene Aguilera Cappa. La même année il participe à l'expédition militaire espagnole en montgolfière sur Melilla, lors de la rébellion dans la partie orientale du protectorat espagnol au Maroc. Durant ce conflit, nait son fils, José Herrera Petere, futur poète et romanciercommuniste.
En 1918, Emilio Herrera Linares conçoit en collaboration avec l'ingénieur Leonardo Torres Quevedo, un dirigeable transatlantique, qu'ils appellent Hispania, faisant de l'Espagne le premier pays à voler en dirigeable au-dessus de l'océan Atlantique.
En 1935, il réalise dans les ateliers du Cercle des Montgolfières de Guadalajara et dans le Laboratoire d'aérodynamique de Cuatro Vientos, la conception, d'une part, d'un ballon stratosphérique qui pouvait atteindre les 26 000 mètres d'altitude et d'autre part, la première combinaison spatiale qui comprend un microphone, un ensemble à respirer antivapeur, des thermomètres, des baromètres et plusieurs outils pour mesurer et prélever des échantillons.
Au cours de la guerre civile espagnole, il reste fidèle au gouvernement républicain. En 1937, il est promu général. Ses deux fils se battent au côté des Républicains espagnols. Mais l'un de ses fils, Emilio Herrera Aguilera (alias Pikiki), est tué lors de la bataille de Belchite à l'âge de 19 ans.
Il est ministre dans plusieurs gouvernements de la Seconde République espagnole en exil, et le président de celle-ci entre 1960 et 1962. Il meurt à Genève en 1967. Après la mort du dictateur espagnol Francisco Franco, son corps est rapatrié en Espagne et enterré au cimetière de sa ville natale de Grenade.
Prototype de combinaison spatiale stratosphérique, conçu par Herrera pour un vol stratosphérique vers 1935.