| 3. Round | 03/09/2016 | UD Almería | - | Rayo Vallecano | 3:0 |  |
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| 4. Round | 11/09/2016 | Rayo Vallecano | - | RCD Mallorca | 1:0 | ||||
| 5. Round | 18/09/2016 | CD Mirandés | - | Rayo Vallecano | 2:1 | ||||
| 6. Round | 22/09/2016 | Rayo Vallecano | - | Getafe CF | 2:0 | ||||
| 7. Round | 25/09/2016 | CF Reus Deportiu | - | Rayo Vallecano | 1:1 | |
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| 11. Round | 22/10/2016 | Rayo Vallecano | - | Girona FC | 1:0 | ||||
| 13. Round | 05/11/2016 | Rayo Vallecano | - | UCAM Murcia CF | 0:1 | ||||
| 14. Round | 13/11/2016 | CD Lugo | - | Rayo Vallecano | 1:0 | |
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| 15. Round | 20/11/2016 | Rayo Vallecano | - | SD Huesca | 2:2 |
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