En 1927 se desliga de aquella empresa, montando en Madrid su propia oficina de proyectos, iniciando una fructífera producción de nuevas ideas que dieron lugar a innovadores proyectos y obras, no solo en el campo de la ingeniería propiamente dicha, sino también en el de la Arquitectura Moderna divulgada y defendida por Le Corbusier a raíz del primer Congreso CIAM celebrado en 1928 en el castillo Sarraz Vaud (Suiza). Eduardo Torroja Miret fue uno de los pocos ingenieros cuya sensibilidad artística e ingenio técnico hicieron posible que la forma resistente se fundiera con el concepto arquitectónico, pasando a formar parte esencial del mismo. Su nombre se asocia comúnmente con los de Robert Maillart (Suiza), Eugène Freyssinet (Francia) y Pier Luigi Nervi (Italia), como los cuatro ingenieros que más influyeron en el desarrollo técnico y estético del hormigón en la primera mitad del siglo XX.
En el mismo año 1927, y a propuesta precisamente de José Eugenio Ribera, fue llamado para integrarse, como ingeniero, en el Gabinete Técnico que se formó para la construcción de la Ciudad Universitaria de Madrid , bajo la dirección de Modesto López Otero, colaborando con los arquitectos Agustín Aguirre, Pascual Bravo, Miguel de los Santos, Manuel Sánchez Arcas y Luís Lacasa. Su intervención no se limitó a los proyectos y obras de ingeniería, sino que intervino de forma magistral en la mayor parte de las edificaciones arquitectónicas, asimilando desde el inicio la nueva estética de la Arquitectura Moderna, integrándola en sus novedosas y originales concepciones estructurales. Prueba de ello son los tres viaductos construidos en 1933 en la Ciudad Universitaria: Viaducto de los Quince Ojos, Viaducto del Airey Viaducto de los Deportes; el muro de contención del arroyo de Cantarranas (1933), o la Estación deTranvías del Estadio (1933), así como su intervención en las estructuras de las Facultades de Ciencias (1934), Medicina (1934) y Farmacia (1934), la Residencia deEstudiantes (1935), la Central Térmica (1935), o el Hospital Clínico (1935).
Durante estos años, hasta el inicio de la Guerra Civil española en 1936, Eduardo Torroja Miret proyectó también algunas de sus más famosas y relevantes estructuras laminares de hormigón armado. Entre ellas, alcanzaron fama internacional el Mercado de Algeciras (1935), para el que proyectó una cubierta laminar en forma de casquete esférico de 47,62 metros de luz y 9 cm de espesor, sustentada sobre ocho apoyos perimetrales; el Frontón Recoletos de Madrid (1936), cuya cubierta estaba formada por una estructura laminar generada por la intersección de dos sectores de cilindros circulares de 12,20 m y 6,40 m (sección transversal en “gaviota”), salvando una luz de 55 m entre los muros testeros de cierre con un espesor de tan solo 8 cm; o el Hipódromo de la Zarzuela de Madrid (1935), cuya marquesina es una estructura laminar formada por la sucesión de hiperboloides de eje horizontal secantes entre sí, de 5 cm de espesor en los extremos de sus voladizos de 12,80 m. Lamentablemente, el Frontón Recoletos de Madrid se desplomó, debido a los daños sufridos durante los bombardeos de la Guerra Civil.
