| 9. Round | 23/10/2011 | Real Betis | - | Rayo Vallecano | 0:2 | ||||
| 10. Round | 26/10/2011 | Rayo Vallecano | - | Málaga CF | 2:0 | ||||
| 11. Round | 29/10/2011 | Villarreal CF | - | Rayo Vallecano | 2:0 | ||||
| 12. Round | 06/11/2011 | Rayo Vallecano | - | Real Sociedad | 4:0 | ||||
| 13. Round | 20/11/2011 | CA Osasuna | - | Rayo Vallecano | 0:0 | ||||
| 14. Round | 26/11/2011 | Rayo Vallecano | - | Valencia CF | 1:2 | ||||
| 17. Round | 29/11/2011 | FC Barcelona | - | Rayo Vallecano | 4:0 | ||||
| 15. Round | 04/12/2011 | Atlético Madrid | - | Rayo Vallecano | 3:1 | ||||
| 16. Round | 11/12/2011 | Rayo Vallecano | - | Sporting Gijón | 1:3 | ||||
| 21. Round | 28/01/2012 | Rayo Vallecano | - | Athletic Club | 2:3 | ||||
| 34. Round | 15/04/2012 | Rayo Vallecano | - | Atlético Madrid | 0:1 | ||||
| 36. Round | 29/04/2012 | Rayo Vallecano | - | FC Barcelona | 0:7 | ||||
| 20. Round | 02/05/2012 | RCD Mallorca | - | Rayo Vallecano | 1:0 | ||||
| 37. Round | 05/05/2012 | Sevilla FC | - | Rayo Vallecano | 5:2 |  |
|||
| 38. Round | 13/05/2012 | Rayo Vallecano | - | Granada CF | 1:0 |
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