Em 1974, o conhecimento adquirido com o Bandeirante levou a Embraer a iniciar o desenvolvimento de um novo avião para uso em linhas aéreas regionais, o turboélice pressurizado EMB 120. Inicialmente chamado de Araguaia, foi alterado para “Brasilia” em 1979, no lançamento oficial do projeto.
O EMB 120, com capacidade para 30 passageiros, tinha a mesma empenagem em "T" do Xingu e asa de perfil supercrítico. Foi o primeiro avião a usar as recém-criadas turbinas PW115 de 1.500 HP, fabricadas pela Pratt & Whitney, que, em conjunto com as hélices desenvolvidas pela Hamilton Standard, permitiriam ao bimotor chegar à velocidade superior a 500 km/h. O avião também apresentava algumas comodidades, como ar condicionado durante o voo e baixo nível de ruído e vibração.
A apresentação oficial e o batizado do primeiro protótipo foram realizados em 29 de julho de 1983, quando a aeronave, com revestimento de alumínio polido e acabamento espelhado da superfície fabricado especialmente pela Alcoa, fez seu primeiro voo. Foi a primeira vez que a imprensa especializada internacional e representantes de diversas empresas aéreas e de fabricantes de componentes aeronáuticos de todo o mundo acompanharam com grande interesse o lançamento de uma aeronave produzida no Brasil. Em dezembro daquele ano, a Embraer recebeu da Associação Brasileira de Marketing (ABM) o prêmio “Destaque de Marketing”, na Área de Desenvolvimento Tecnológico, pela repercussão nacional e internacional que conseguiu com o lançamento do Brasilia.
O Brasilia entrou em produção no final de 1984 e sua homologação ocorreu em maio de 1985. Enquanto o Bandeirante iniciou sua carreira no Brasil para depois ser exportado, o Brasilia entrou diretamente em operação no exterior. Antes mesmo da primeira entrega, já era o avião de sua classe mais vendido no mundo. A primeira empresa aérea a receber o Brasilia foi a norte-americana Atlantic Southeast Airlines, baseada em Atlanta, no estado da Geórgia, em 1985. Em setembro daquele ano, o Brasilia fez seu primeiro voo em operação regular, ligando as cidades Gainesville, na Flórida, e Atlanta. No ano seguinte, o Brasilia foi o primeiro avião brasileiro a ser homologado na Alemanha. Em janeiro de 1988 o Brasilia entrou em serviço no Brasil, pela companhia aérea Rio-Sul.
Em 1994 o Brasilia era considerado o avião regional mais utilizado no mundo: 26 empresas de 14 países formaram uma frota que voou mais de três milhões de horas e ainda opera em várias companhias nacionais e internacionais. Em 1996 o Brasilia recebeu um prêmio especial de segurança, outorgado pela FAA (Federal Aviation Administration).
Foram entregues 352 aeronaves Brasilia para 33 operadores em vários países.