Baranov, toen een kapitein, vocht in de Spaanse Burgeroorlog tussen oktober 1936 en november 1937, in eerste instantie het commando van een tank bedrijf. Nadat begin december 1936 een groep Sovjet-tankers met T-26-tanks en BA-6- en FAI-gepantserde auto's, onder leiding van "Kombrig" Dmitri Pavlov, in Spanje begon aan te komen, begon de 1e Republikeinse Tankbrigade zich te vormen uit de groep en werd Baranov commandant van het 1e Tankbataljon. Als de Nationalisten rijden
Na de hervatting van de aanval op Madrid op 3 januari 1937 werd de brigade naar het front gestuurd, waar ze drie dagen later aankwam om deel te nemen aan het republikeinse tegenaanval. Het bataljon van Baranov vocht tussen 6 en 10 januari in defensieve veldslagen naast republikeinse troepen, waarbij zijn BA-6's verschillende nationalistische tanks uitschakelden. In februari waren Baranov en de brigade betrokken bij de Slag bij Jarama, waarbij ze nationalistische infanterie-aanvallen afweerden, maar de strijd eindigde in een impasse.