Baranov, tehdy kapitán, bojoval ve španělské občanské válce mezi říjnem 1936 a listopadem 1937, zpočátku velitel tankové roty. Poté, co skupina sovětských tankerů s tanky T-26 a obrněnými vozy BA-6 a FAI, vedená "Kombrigem" Dmitrijem Pavlovem, začala přicházet do Španělska na začátku prosince 1936, začala se z této skupiny tvořit 1. republikánská tanková brigáda a Baranov se stal velitelem 1. tankového praporu. Když nacionalistický pohon
Po obnovení operace v Madridu dne 3. ledna 1937 byla brigáda poslána na frontu, kam dorazila o tři dny později, aby se zúčastnila republikánské protiofenzívy. Baranovův prapor bojoval v obranných bitvách po boku republikánských vojsk od 6. do 10. ledna, během nichž jeho letouny BA-6 vyřadili několik nacionalistických tanků. V únoru se Baranov a brigáda podíleli na bitvě u Jaramy, kde odráželi útoky nacionalistické pěchoty, ale bitva skončila slepou uličkou.