В 1933 году Старинов поступил на учебу в Ленинградскую военно-транспортную академию имени Л.М. Кагановича, после окончания которой в 1935 году был назначен заместителем коменданта города Ленинграда. Но в ноябре 1936 года его отозвали в распоряжение РУ и после инструктивной беседы отправили в Испанию. Там он стал советским инструктором испанских партизан под именами Рудольф и Вольдемар. Сначала сформировал батальон специального назначения (прообраз советских частей спецназ) испанской республиканской армии. Этот батальон под руководством Ильи Григорьевича нанес ряд сокрушительных ударов по армии генерала Франко, причем эти удары наносились всегда там, где их не ждали. Они выводили из строя десятки стратегических объектов противника.
В критический момент для республиканской армии И. Г. Старинов спас от разгрома южный фланг республиканцев. Ему удалось также взорвать руководство и штаб авиационной дивизии войск генерала Франко. Диверсанты Старинова наводили ужас на войска мятежников. В дальнейшем Илья Григорьевич участвовал в формировании 14-го партизанского корпуса испанской республиканской армии.
Основной принцип действий диверсанта Старинова был таков: наносить урон врагу, не вступая с ним в соприкосновение. Он всегда придерживался его и учил этому своих учеников.
В ноябре 1937 года И.Г. Старинов вернулся в СССР. За работу в Испании его наградили орденом Боевого Красного Знамени (№ 232).
Именно в Испании Илья Григорьевич показал, что представляет собой дело его жизни — партизанская война. Это поняли даже враги Советского Союза, но, к сожалению, не заметили руководители собственной страны.
А в это время в Советском Союзе развернулась «великая чистка» кадров. Были арестованы и расстреляны все наиболее подготовленные руководители советских вооруженных сил. Шло планомерное уничтожение героев Гражданской войны, всех тех, кто отстоял и утвердил Советскую власть. Всех их обвиняли в шпионаже, троцкизме и вредительстве.
Стратегию партизанской войны, у истоков которой стоял И. Г. Старинов, с легкой руки «великого вождя» Сталина объявили «пораженческой», и, следовательно, враждебной. «Пораженцев» причислили к числу врагов народа.
Большинство учеников И.Г. Старинова попали под жернова репрессивной кампании Сталина — Ежова. Не миновал этой участи и он сам. Ведь именно Старинов был основным разработчиком стратегии «поражения», а к тому же по характеру своей работы он был близко связан с Н.Э. Якиром, И.П. Уборевичем и Я.К. Берзиным, уже объявленными «врагами народа». Но вскоре его освободили из-под ареста. Был слух, будто бы сам нарком обороны Ворошилов вступился за него и попросил Сталина об его освобождении.
В этот период времени Сталин выдвинул новый лозунг, который был тотчас озвучен Ворошиловым — «Бить врага на его территории». Под него была срочно разработана новая военная доктрина. Началось разоружение укрепрайонов на всем протяжении Западной границы, уничтожались подготовленные партизанские базы, склады снаряжения и кадры командного состава будущих диверсионно-разведывательных групп и отрядов.
«Если бы этого не произошло, — считал Илья Григорьевич, — то освободительная война советского народа закончилась бы уже в конце 1942 года и с гораздо меньшими потерями».
Сталин никогда не признавал собственных ошибок. За них всегда расплачивались другие. Показательным примером тому может служить расстрел руководства Западного фронта во главе с генералом армии, Героем Советского Союза Д.Г. Павловым (1897–1941). По-видимому, та же участь ждала и руководство Юго-Западного фронта за сдачу Киева, если бы его командующий генерал-полковник М.П. Кирпонос (1892–1941) не погиб в этом сражении. Так ошибки руководства страны оборачивались трагедией для всего народа и по сути являлись жестоким преступлением перед своим Отечеством.
Кстати говоря, Старинов был противником так называемой «рельсовой войны». Он доказывал, что нужно уничтожать паровозы, которых у противника не хватало, а не железнодорожные пути, ибо немцы легко и быстро восстанавливали их. Запас рельсов у них был огромен, ведь они захватили все склады рельсов, брошенных отступавшими частями Красной Армии. Он доказывал руководству, что на «рельсовую войну» зря расходуется большое количество взрывчатки, столь необходимой для решения других, более важных задач.
В 1940 году Старинова перевели в Главное военно-инженерное управление РККА начальником отдела минных заграждений (он занимал эту должность до 1942 года), где под его руководством были созданы различные образцы подрывных средств и взрывателей, разработана методика их применения в различных условиях, диктуемых обстановкой.