Hun debuterte på landslaget allerede som 16-åring, og var en sterkt medvirkende årsak til at Norge spilte seg frem til finalen i EM i fotball for kvinner 2005. Herlovsen har stående rekord som yngste spiller i et fotball-EM for kvinner (16 år og 348 dager) og yngste målscorer (16 år og 351 dager). Den 8. oktober 2019 ble hun mestscorende på det norske landslaget da hun scoret sitt 67. landslagsmål i sin 133. landskamp. Hun scoret tre av målene i Norges 13–0-seier mot Færøyene og slo dermed Marianne Pettersens 16 år gamle rekord på 66 landslagsmål.