Когда первые советские танки Т-26 были доставлены в порт Картахены в середине октября 1936 года, война шла всего три месяца. Первый транспорт прибыл с 50 боевыми машинами, и уже 26 октября они под командованием советского генерала Семёна Кривошеина вступили в бой к югу от Мадрида. В лагере франкистов равной по уровню бронетехники просто не было.

Фашистская Германия отправила мятежникам Panzer I, малогабаритный танк, вооружённый только пулемётами и применявшийся еще в Первой мировой войне. Италия прислала танкетки CV-33, ещё менее боеспособные. Т-26 , на этом фоне, был вооружён 45‑мм пушкой и мог уничтожить любой вражеский бронеобъект задолго до того, как тот входил в эффективную зону своего поражения.

В битве при Гвадалахаре в марте 1937 года танки Т-26 сумели полностью разгромить вражеские бронесилы, состоявшие главным образом из CV-33 и других итальянских танкеток.

Техническое превосходство было столь велико, что франкисты назначили денежное вознаграждение за каждый захваченный танк. В сражениях под Бельчите и Теруэлем Т-26 показали такое превосходство над немецкими и итальянскими бронемашинами, что последние предлагали по 500 песет за каждый трофейный экземпляр.

Первую боевую операцию в Испании танки Т-26 провели в районе города Сесенья, когда республиканская танковая рота нанесла контрудар по ударному клину националистических войск, наступавших на Мадрид. Первые итоги оказались разрушительными для защитников: бронемашины прошли через посёлок насквозь, и остановить их было некому.

Немецкий Panzer I, вооружение - два пулемёта.

Но события, последовавшие затем, задали тон всему конфликту. Танки действовали сами по себе, без пехоты, которая должна была закреплять захваченные позиции. Когда командование мятежников оправилось от шока, оно организовало ответ, используя всё, что было под рукой.

Регулярные части бросали бутылки с бензином и подожжёнными тряпками, от которых загорались резиновые катки; в этот момент они кидали новые бутылки и одновременно открывали огонь по экипажам, не давая тем покинуть машины. Три танка сгорели вместе со своими экипажами.

Эти эпизоды под Сесеньей стали, по данным различных исторических источников, первым задокументированным случаем применения подобного импровизированного зажигательного средства на испанской земле, хотя само название "коктейль Молотова" появилось позже, во время Зимней войны 1939 года, когда финны массово использовали его против советских танков.

Тот же сценарий повторялся в течение трёх лет: Т-26 прорывали фронт, уходили дальше, чем могла продвигаться пехота, и, когда наступательный порыв иссякал, оказывались на открытом месте. Под Брунете, в крупнейшем танковом сражении всей войны, бригада участвовала и это стало одним из немногих примеров в ходе гражданской войны в Испании, когда танки использовали для развития прорыва вдоль фронта. Но итогом стала потеря более 150 машин.

То, как применялись танки в Испании, имело последствия, выходившие далеко за пределы полей Кастилии или Арагона. Советское и немецкое руководство сделали из итогов конфликта разные выводы.

Советская сторона решила, что танки не могут действовать автономно, и распределила свои машины по пехотным частям. Это решение обошлось ей чрезвычайно дорого четыре года спустя.

В декабре 1936 года комкор Дмитрий Павлов свёл новые советские бронированные машины в танковую бригаду из четырёх батальонов и разведроты, которая сразу же была введена в бой под Мадридом. Однако идея о концентрированном и автономном применении бронетанковых сил так и не закрепилась в советской довоенной доктрине.

Немцы, напротив, выработали иной подход: сосредоточивать танки в месте прорыва, продвигаться вперёд, не дожидаясь пехоты, и охватывать вражеские части до того, как те успеют отреагировать. В 1940 году у Франции было столько же, а местами и больше танков, чем у Германии. Она потеряла их за считаные недели, поскольку распылила машины в качестве поддержки пехотных частей — ровно так, как Республика поступала в Испании.

Те Т-26, которые не были уничтожены в ходе гражданской войны в Испании, перешли к франкистской армии. Около 150 из 178 трофейных танков оставались в строю вплоть до 1950‑х годов. Советский Союз невольно стал главным поставщиком бронетехники для режима, который он пытался сокрушить.