Звено «Patrulla Azuf» в составе Гарсия Морато, Гарсия Пардо и Бермудеза де Кастро 12 июля вступило в бой с тремя И-16 и несколькими И-15. Бермудез де Кастро на Фиате с бортовым номером «3-62» был сбит недалеко от Виллануэва-де-ла-Каньяда, республиканцы лишились всех трех И-16. В числе сбитых оказались командир 1-й эскадрильи Александр Минаве и американец Альберт Баумлер. Оба выпрыгнули с парашютами и приземлились в расположении своих войск. На следующий день отличился Фрэнк Тинкер, отправивший на землю Bf. 109 из J/88, мессершмитт пилотировал унтер-офицер Гвидо Хюнесс. Немецкий истребитель упал в окрестностях Виллаверде. 14 июля летчики И-16 летали на прикрытие ударных самолетов P-Z, но не смогли их защитить. Фиаты из «Patrulla Azuf» сбили пять «Наташ». Через четыре дня «моски» уничтожили еще один мессершмитт, летчик Bf. 109B унтер-офицер Хаарбах воспользовался парашютом, а после приземления попал в плен. Тогда же над Эскориалом был сбит и CG.32 капрала Джузеппе Молло из 26-й эскадрильи XVI группы «La Cucaracha». Республиканцы потеряли два И-16 прежде чем «Patrulla Azuf» перевели на другой участок фронта.
18 июля франкисты перешли в контрнаступление, воздушные бои в последующие дни не утихали. 19 июля противники потеряли по одному самолету (И-16 и Не-51), 20 и 22 июля было сбито по одному И-16. 24 июля «моски» перехватили выполнявший разведывательное задание бомбардировщик Дорнье Do-17F, поврежденный разведчик с трудом вернулся на базу. В тот же день были сбиты Не-51 ефрейтора Эрнста Фридриха Рюйтера и Фиат CR.32 капрала Энцио Маччани, Рюйтер и Маччани попали в плен. С взятием франкистами 25 июля Брунете сражение завершилось.
22 августа республиканские войска предприняли новое наступление в том же секторе с целью захвата Сарагосы. Действия сухопутных войск активно поддерживали истребители и бомбардировщики. В операции приняло участие три эскадрильи И-16. 1-я эскадрилья была полностью укомплектована советскими летчиками, она базировалась в Эскатроне. 3-й и 4-й эскадрильями командовали Борис Смирнов и Николай Смелков, оба подразделения дислоцировались на аэродроме Каспи. В составе 3-й эскадрильи числились испанцы Эдуарде Клодин, Мануэль Агирре, Антонио Ариас, Жозе-Мария Браво, Жозе Аларко, Жозе Химинес Мараньон, Мариано Паласиос и Луис Сааведра. Первые четверо вскоре стали командирами эскадрилий, в то время как Браво принял командование 21-й группой (21 Grupo de Moscas).
Противостояла республиканским истребителям итальянская группа «Asso de Bastoni», которую перебросили в этот район 24 августа, на следующий день прибыли самолеты Гарсия Морато из «Grupo Azul». Летчики Морато базировались в Алвамьене, итальянцы — в Санджурджо. 25 августа итальянцы провели первый воздушный бой с И-16, схватка получилась безрезультатной для обоих сторон. На следующий день активность авиации усилилась, однако в воздушных боях со стороны республиканцев принимали участие в основном «Чато», поскольку пилоты И-16 не отвлекались от выполнения главной задачи — эскортирования бомбардировщиков. 2 сентября летчики И-16 сбили Не-51 Альфереза Мариано Рюйца де Алды. 6 сентября Бельчите пал.