Sin embargo yo en realidad quiero no tener que ejecutar previamente el exe físico. Simplemente quiero rular el exe que tengo en el byte array.
Si quieres hacer forking, en Windows no hay forma nativa para hacerlo: http://en.wikipedia.org/wiki/Fork-exec
Aunque siempre puedes crear un nuevo proceso desde un PE "vacio" y tocarlo antes de dejarlo correr o bien inyectarte en otro.
Estudiar packers te da muchas ideas de como hacer este tipo de cosas...
Saludos!