Frank Herbert est né le {{date de naissance}} à Tacoma dans l'État de Washington, de Frank Herbert et Eileen McCarthy Herbert. Il décide très tôt de devenir écrivain. Il termine ses études secondaires en 1938, et en 1939, il ment sur son âge afin d'obtenir son premier emploi pour le journal Glendale Star.
Pendant la Seconde Guerre mondiale, sa carrière d'écrivain est momentanément suspendue lorsqu'il sert les Seabees de l'US Navy pendant six mois en tant que photographe, avant de devoir arrêter cette activité pour raisons médicales. En 1941, il épouse Flora Parkinson à San Pedro en Californie. Il divorce en 1945 après la naissance de sa fille, Penny.
Après la guerre, il s’inscrit à l'université de Washington, où il rencontre Beverly Ann Stuart en 1946 lors d'un cours d'écriture créative. Ils sont les seuls à réussir à vendre et faire publier une partie de leur travail : Herbert parvient à vendre deux histoires d'aventure à un pulp magazine et Beverly une au magazine Modern Romance. Herbert n'obtient cependant pas de diplôme universitaire, car il ne veut étudier que les sujets qui l'intéressent. Après l'université, il se remet au journalisme en travaillant pour le Seattle Star, l’Oregon Statesman et le San Francisco Examiner's California Living Magazine. Frank et Beverly se marient en juin 1946 à Seattle. Ils auront deux fils, Brian, né en 1947, et Bruce, né en 1951.
En 1947, Herbert vend son premier récit de science-fiction, Looking for Something, au magazine Startling Stories. En 1952, il publie sa première nouvelle de SF dans Astounding. La même année, il devient psychanalyste jungien, et devient lui-même analyste. Dans les années qui suivent, il publie près de vingt nouvelles de ce genre. Mais sa carrière d’écrivain débute véritablement avec la publication du Dragon sous la mer (The Dragon in the Sea) en 1956, inspiré par sa longue étude de la psychologie des profondeurs. Il utilise l’environnement d'un sous-marin du {{s-}} pour explorer les rouages de la folie. Le livre prédit des conflits mondiaux autour de la consommation et de la production de pétrole. Il est très bien accueilli par la critique mais ne devient pas pour autant un succès commercial.
Cycle de Dune]].
En 1959, alors qu’il est censé rédiger un article sur les dunes de Florence (de l'{{Lien}}) dans l'Oregon, Herbert se retrouve captivé par le sujet et accumule beaucoup plus d'informations qu'il ne lui en faut pour un simple article. Ce dernier ne sera d'ailleurs jamais écrit, mais il marque le début de l'écriture de la saga de Dune. Dans les années 1960, Herbert peut se consacrer entièrement à sa carrière d'écrivain grâce à sa femme, qui reprend alors un travail à temps plein comme publicitaire.
Après six ans d'écriture et de recherche, Herbert achève enfin Dune. Le roman, bien plus long que les histoires de science-fiction de l'époque, est d'abord publié dans la revue analog en deux parties, en 1963 et 1965, mais est ensuite rejeté par près de vingt éditeurs avant d'être finalement accepté par Chilton, une petite maison d'édition de Philadelphie, qui lui offre une avance de {{unité}}. Dune reçoit bientôt les faveurs de la critique, puis remporte le prix Nebula en 1965 et le prix Hugo en 1966. Il s'agit du premier roman de science-fiction accordant une grande place à l'écologie, mais qui fait également intervenir des thèmes tels que la politique, la religion, ou encore la survie de l'espèce humaine. Herbert utilise également des points de vue multiples à l'aide de ses différents personnages, une approche que l'on retrouve par la suite dans toutes ses œuvres.
Le livre ne devient cependant pas immédiatement un best-seller. Jusqu'en 1968, Herbert en tire bien plus que la plupart des romans de science-fiction de l'époque ({{unité}}), mais pas suffisamment pour lui permettre de devenir écrivain à plein temps. La publication de Dune lui ouvre néanmoins de nouvelles portes. De 1969 à 1972, il travaille comme rédacteur pour la section éducation du journal Seattle Post-Intelligencer et comme maître de conférences en études générales et interdisciplinaires à l'Université de Washington. En 1972, il travaille au Viêt Nam et au Pakistan comme consultant en écologie. En 1973, il est directeur-photographe pour le show télévisé The Tillers.
Frank Herbert en octobre 1978.
En 1972, il cesse d'écrire pour les journaux et devient un écrivain à plein temps. Pendant les années 1970 et 1980, il profite d'un succès commercial considérable en tant qu'auteur. Il partage son temps entre ses deux résidences, l'une à Hawaï et l'autre dans l'État de Washington, et écrit de nombreux livres où il met en avant ses idées écologiques et philosophiques. Sa maison de l'État de Washington est un « projet de démonstration écologique ». Il poursuit le cycle de Dune qui comportera finalement six volumes. Il publie également d'autres livres, tels que Et l'homme créa un dieu, le Cycle des Saboteurs ou encore le Cycle du Programme Conscience en coopération avec Bill Ransom.
Mais, en 1974, sa femme Beverly est victime d'un cancer. Elle subit une opération qui lui permet de survivre mais qui affecte sa santé. Elle meurt en 1984, l'année où est publié Les Hérétiques de Dune. 1984 est une année tumultueuse pour Herbert, qui assiste également à l'adaptation au cinéma de Dune par David Lynch. Malgré de fortes attentes, une production à gros budget et une distribution incluant plusieurs stars hollywoodiennes, le film est dans l'ensemble mal accueilli par la critique aux États-Unis. En revanche, il connaît le succès en Europe et au Japon.
Après la mort de sa femme, Herbert épouse Theresa Schackleford en 1985 et publie La Maison des Mères, dernier volume du cycle de Dune qu'il écrira, bien qu'une suite ait été prévue. La postface de l'ouvrage contient un hommage à sa défunte femme Beverly. Le {{date}}, il décède d'une embolie pulmonaire survenue à la suite d'une opération pour soigner son cancer du pancréas, à l'âge de 65 ans.