Baranov, joka oli silloin kapteeni, taisteli Espanjan sisällissodassa lokakuun 1936 ja marraskuun 1937 välisenä aikana, aluksi komentaen panssarivaunujoukkoa. Sen jälkeen kun T-26-tankkien ja BA-6- ja FAI-panssarivaunujen ryhmä alkoi saapua Espanjaan "Kombrig" Dmitry Pavlovin johdolla joulukuun alussa 1936, ryhmästä alkoi muodostua 1. tasavaltalainen panssarivaunujen prikaati, ja Baranovista tuli sen 1. panssarivaunujen pataljoonan komentaja. Kun kansallismieliset ajavat
Madridin hyökkäys jatkui 3. tammikuuta 1937, ja prikaati lähetettiin rintamalle, jossa se saapui kolme päivää myöhemmin osallistumaan tasavallan vastahyökkäykseen. Baranovin pataljoona taisteli puolustustaisteluissa tasavaltalaisten joukkojen rinnalla tammikuun 6 ja 10 välisenä aikana, jolloin sen BA-6:t tyrmäsivät useita nationalistien säiliöitä. Helmikuussa Baranov ja prikaati osallistuivat Jaraman taisteluun, joka torjui nationalistien jalkaväen hyökkäykset, mutta taistelu päättyi pattitilanteeseen.