| 20. Spieltag | 31.01.2024 | Atlético Madrid | - | Rayo Vallecano | 2:1 | ||||
| 23. Spieltag | 05.02.2024 | Rayo Vallecano | - | Sevilla FC | 1:2 |  |
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| 25. Spieltag | 18.02.2024 | Rayo Vallecano | - | Real Madrid | 1:1 | ||||
| 26. Spieltag | 26.02.2024 | Girona FC | - | Rayo Vallecano | 3:0 | |
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| 27. Spieltag | 02.03.2024 | Rayo Vallecano | - | Cádiz CF | 1:1 | |
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| 28. Spieltag | 10.03.2024 | CD Alavés | - | Rayo Vallecano | 1:0 | ||||
| 30. Spieltag | 31.03.2024 | RC Celta | - | Rayo Vallecano | 0:0 | ||||
| 31. Spieltag | 13.04.2024 | Rayo Vallecano | - | Getafe CF | 0:0 | ||||
| 32. Spieltag | 20.04.2024 | Rayo Vallecano | - | CA Osasuna | 2:1 | ||||
| 33. Spieltag | 28.04.2024 | Villarreal CF | - | Rayo Vallecano | 3:0 | ||||
| 34. Spieltag | 05.05.2024 | Rayo Vallecano | - | UD Almería | 0:1 | ||||
| 35. Spieltag | 12.05.2024 | Valencia CF | - | Rayo Vallecano | 0:0 | ||||
| 36. Spieltag | 15.05.2024 | Rayo Vallecano | - | Granada CF | 2:1 | ||||
| 37. Spieltag | 19.05.2024 | FC Barcelona | - | Rayo Vallecano | 3:0 | ||||
| 38. Spieltag | 25.05.2024 | Rayo Vallecano | - | Athletic Club | 0:1 | |
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