8 ноября 1936 года комбриг Пумпур возглавляет перелет 16 только что собранных истребителей И-16 из Альхантерильи. И опять в дело вмешалась непогода. Пришлось садиться в Альбасете. В результате на место назначения прибыли лишь 10 ноября. И сразу же истребители под руководством П.И. Пумпура вступили в бой. С 16:00 до 17:10 И-16 штурмуют парк Каса-дель-Кампо. Ведущий первым пикирует на позиции врага и открывает огонь. Затем делает еще несколько заходов. 3 самолета получили пробоины от зенитного огня.
14 ноября 1936 года комбриг Пумпур приводит в Гвадалахару новую группу из 13 истребителей И-16. Он возглавляет истребительную группу из трех эскадрилий И-16 и трех эскадрилий И-15, и руководит их действиями на Мадридском фронте. При основной группе истребителей Пумпур создал маленький резерв из 5—6 самолетов, в который были включены опытные советские летчики — Иван Копец, Антон Ковалевский, Евгений Ерлыкин и трое испанцев — Алонсо, Лакалье и Хименес.
Петр Иванович водил в бой вновь прибывавшие группы, определял их дислокацию в зависимости от обстановки, часто использовал истребители для разведки наземных войск, нередко сам участвовал в воздушных боях. Вот что он вспоминал об одном из отражений вражеского налета в небе над Барселоной: «Встретился я с итальянским бомбовозом "савойя". Бью по нему из пулеметов ШКАС, а он летит как ни в чем не бывало. Зло меня разобрало. Повторил атаку, и опять все нули, словно в перину, всадил... Третья атака тоже не принесла удачи. И когда боекомплект уже был на исходе, подошел почти вплотную и ударил по бензобакам. Наконец-то бомбардировщик загорелся. В общем, помотал меня итальянец, но и кое-чему научил. Мелковаты наши пульки для фашистских самолетов»{5}.
За свое умение отчаянно и виртуозно драться в воздухе с врагом П.И. Пумпур получает от испанцев прозвище «Воздушный лев». Он участвует во многих воздушных боях и вскоре доводит личный счет до 5 сбитых самолетов противника. 2 января 1937 года за успехи в деле оказания помощи республиканскому правительству комбриг П.И. Пумпур был награжден орденом Ленина.
Михаил Кольцов в своем «Испанском дневнике» от 3 января 1937 года отмечает: «Полковник Хулио, командир всех истребителей Мадридского фронта, размышлял и разрабатывал новые тактические методы выхода из воздушного боя. Он пришел к одному, не знаю, насколько испанскому, но очень подходящему для любой нации методу: уходить только тогда, когда противник очистит воздух. Пока это правило будет соблюдаться, враг не будет слишком много мнить о себе. Если же хоть раз уйти с воздушного поля битвы, хотя бы даже самым военно-научным способом, но оставив воздух противнику, — не ждите добра. Конечно, речь идет не о тех случаях, когда враг в несколько раз превосходит числом самолетов и вооружением»{6}.
Весной 1937 года авиагруппу полковника Хулио перебрасывают под Гвадалахару. 8 марта воздушная разведка сообщила, что по Французскому шоссе в сторону Гвадалахары движется многокилометровая колонна танков и автомашин с пехотой. Прикрытия с воздуха не было, т.к. погода стояла очень плохая. Фашисты были убеждены в том, что республиканские летчики тоже не смогут летать. Но они жестоко просчитались.
С 9 марта 1937 года республиканские ВВС организовали конвейер воздушных налетов. Комбриг Пумпур лично участвует в штурмовках вражеской колонны во главе своих истребителей. В налетах принимало участие 45 истребителей, 15 штурмовиков и 11 бомбардировщиков. Пока одна группа наносила удар, другая шла к цели, третья заправлялась, четвертая уже взлетала. Вражеская колонна была уничтожена. Потери среди личного состава итальянских дивизий были огромными. Франкисты потеряли много техники и оружия.
И мая 1937 года комбриг Пумпур был отозван в Советский Союз. Представляя Петра Ивановича к очередной награде по итогам «служебной командировки», командование отмечало: «Его заслугой является создание и непосредственное руководство бесстрашной группой республиканской истребительной авиации на Мадридском фронте, завоевавшей господство в воздухе над Мадридом. Сумел в ходе боев создать блестящую тактику борьбы в воздухе, обеспечивающую постоянный и неизменный успех. Личным героизмом и руководством воздушными боями воспитывал кадры неустрашимых воздушных бойцов, ни разу не уступавших поле боя противнику. Лично участвовал в большинстве воздушных боев. Налетал около 250 часов. Сам сбил несколько самолетов противника. Будучи общепризнанным авторитетом во всей республиканской авиации, окружил звание советского летчика ореолом героизма и непобедимости»{7}.