Baranov, der dengang var kaptajn, kæmpede i den spanske borgerkrig mellem oktober 1936 og november 1937, hvor han oprindeligt kommanderede et kampvognskompagni. Efter at en gruppe sovjetiske tankskibe med T-26-tanke og BA-6 og FAI pansrede biler, ledet af "Kombrig" Dmitry Pavlov, begyndte at ankomme til Spanien i begyndelsen af december 1936, begyndte den 1. republikanske Panzerbrigade at danne sig fra gruppen, og Baranov blev kommandant for sin 1. Panzerbataljon. Når nationalist
Efter at angrebet på Madrid blev genoptaget den 3. januar 1937, blev brigaden sendt til fronten og ankom tre dage senere for at deltage i den republikanske modangreb. Baranovs bataljon kæmpede i defensive kampe sammen med republikanske tropper mellem 6. og 10. januar, hvor BA-6'erne slog flere nationalistiske kampvogne ud. I februar var Baranov og brigaden involveret i slaget ved Jarama, hvor de afviste nationalistiske infanteriangreb, men slaget endte i en blindgyde.