Тем временем в Ливии итальянцам удалось сделать значительный шаг вперед в разработках на будущее. В качестве подкрепления для группировки войск в Ливии после эфиопской кампании был сформирован Смешанный моторизованный полк (Reggimento Misto Motorizzato). Командовал им полковник Битосси, бывший командир танковых групп в мобильных дивизиях. Новый полк состоял из моторизованных пулеметных частей и пехоты, мотоциклистов и танков, и представлял собой важную модель для тактических экспериментов по совместным действиям разных родов войск. Целеустремленный и дальновидный Битосси упорно тренировал своих подчиненных, обучая их совместным действиям и делая упор на операции на труднопроходимой местности в пустыне. Он призывал подчиненных при боевом применении танков не бояться ограничений существующей доктрины и существующих конструкций машин. Он понимал, что танкетка CV33 является переходной машиной, и тактика бронетанковых войск должна разрабатываться с учетом новых перспективных конструкций средних танков. Смешанный моторизованный полк, хотя и являлся временным формированием, стал первой действительно механизированной частью в итальянской армии и ориентиром на будущее.
Придание особого значения моторизации и наступательной войне отразилось в участии итальянских войск в гражданской войне в Испании. Первые итальянские части, прибывшие в Испанию в октябре 1936 г. были лучше моторизованы, чем войска на родине, и позже в их состав были включены танки. Эти подразделения были набраны частично из добровольцев, частично из военнослужащих итальянской армии. Сначала предполагалось, что итальянцы будут служить инструкторами в войсках испанских националистов, но вскоре из них был сформирован итальянский Добровольческий Корпус (Corpo Truppe Volontarie, CTV), и направлен на фронт. 26 января 1937 г. в состав корпуса вошло первое танковое подразделение, включавшее 31 танкетку CV35.
В начале 1937 г. генерал Марио Роатта, командир CTV, предложил испытать на практике новые концепции моторизации и наступательной войны. Он намеревался использовать три колонны моторизованной пехоты, артиллерии и легких танков для взятия Малаги. Итальянцы обладали недостаточной подготовкой, и их вооружение и снаряжение было в плохом состоянии, но они встретили слабое сопротивление. Наступление началось 5 февраля 1937 г., три колонны с танками и бронеавтомобилями во главе прорвали фронт республиканцев. Итальянцы быстро продвигались вдоль берега, не слишком беспокоясь о своих открытых флангах, и уже 7 февраля заняли Малагу, опередив своих испанских союзников. Позже итальянцы преследовали отступающего противника вдоль берега до 14 февраля.
Успех этой операции убедил Роатту попытаться повторить ее в гораздо большем масштабе против Мадрида. В марте 1937 г. он спланировал наступление к северу от Мадрида с использованием всех сил CTV: трех дивизий чернорубашечников и моторизованной дивизии «Литторио» под командованием генерала Аннибале Бергонцоли, укомплектованной военнослужащими итальянской армии; всего 2000 грузовиков, 200 орудий и 80 танкеток CV35. К несчастью для итальянцев, у них было очень мало противотанковой и зенитной артиллерии, а им предстояло встретить ожесточенное сопротивление со стороны танков и авиации республиканцев. Действия CTV должен был поддерживать весь контингент итальянской авиации в Испании. Предполагаемое наступление включало продвижение на 30 миль (50 км) от Сигуэнцы с целью взять город Гвадалахара и, таким образом, достигнуть частичного окружения Мадрида. Две дивизии чернорубашечников должны были прорвать фронт республиканцев, а третья и дивизия «Литторио» - использовать прорыв и быстрым броском взять Гвадалахару. Войска испанских националистов к югу от Мадрида должны были одновременно начать наступление на север, чтобы не позволить республиканцам перебросить резервы против итальянцев.
Наступление началось 8 марта 1937 г. сильным артиллерийским обстрелом и достигло полной внезапности. Чернорубашечники прорвали республиканский фронт, и к 13 марта их авангарды продвинулись до Трихуэке и Бриуэги, преодолев две трети пути до Гвадалахары. Но это быстрое продвижение таило в себе угрозу, потому что многое другое уже пошло не так, как предполагалось. Во-первых, значительно ухудшилась погода, начался дождь со снегом и туман, и итальянская авиация, действовавшая с временных грунтовых аэродромов, оказалась прикована к земле. Республиканские же ВВС, включавшие большое число новых советских самолетов с хорошо обученными советскими экипажами, действовали с всепогодных аэродромов с твердым покрытием. Во-вторых, при быстром наступлении итальянцев их фланги снова оказались открытыми, а резервы подходили недостаточно быстро. Кроме того, республиканские войска под Мадридом были гораздо сильнее, чем у Малаги, и имели в распоряжении достаточные подготовленные резервы. Командовали ими профессиональные советские военные советники, а на вооружении было значительное количество советских средних танков. Вдобавок, отвлекающее наступление националистов на юге так и не было начато, что позволило республиканцам высвободить свои резервы против итальянцев. Ситуация была чревата катастрофой.