La temporada 2012-13 la termina el Rayo en 8.ª posición con 53 puntos, siendo la mejor temporada (tanto en puntos como en clasificación) de la Historia del equipo, que además practicó un hermoso fútbol de ataque. Uniforme titular: Camiseta blanca con franja diagonal en forma de rayo roja, pantalón blanco y medias blancas. Actualmente el uniforme de local se compone de un fondo blanco con tres líneas azules que se difuminan a blanco al final de la playera, con pantaloncillos y medias blancas. Más que elegir un profesorado y que la evolución se haga al paso de los que vienen detrás plantea también saltos hacia adelante. El equipo que haya perdido en cualquiera de las tres formas recibirá 0 puntos. Finalmente se contrató a Míchel que, en las últimas 16 jornadas, subió al conjunto a la duodécima plaza, salvándolo por un margen de cinco puntos. En la segunda edición (2005) hubo una previa para ver que equipos; UMA Antequera, Bujalance, Las Gabias y Nazareno FS, jugaban las semifinales contra Adecor y Andújar FS. Un mes más tarde Morena que había anotado 16 goles en Liga se autoexpulsó ante el Atlético de Madrid, Sánchez Arminio no dudó en sacarle la roja directa y el Comité de Competición le sancionó con 8 partidos.
El 20 de junio de 2021, el Rayo Vallecano regresa a Primera División bajo la batuta de Iraola, tras la victoria en la vuelta de la final del play-off de ascenso, al imponerse en el resultado global por 2-3 ante el Girona; 1-2 en Madrid, 0-2 en Gerona. El 15 de diciembre de 2019, su partido en casa ante el Albacete fue suspendido transcurrida la mitad del tiempo reglamentario por unos cánticos contra el jugador visitante Zozulia. El 21 de noviembre es desahuciada en Vallecas Doña Carmen, de 85 años, quien llevaba más de 50 viviendo en su casa. El técnico, la plantilla, la afición y todo el club se volcaron en ayudar, y se comprometieron a pagarle a Doña Carmen un alquiler mientras viviese o se hiciese cargo la Administración. La temporada 2017-18 sería histórica para el Rayo, al proclamarse campeón de Segunda División por vez primera, gracias a los grandes fichajes del nuevo director técnico, exjugador del Club, camisetas futbol David Cobeño.
En cuanto a lo deportivo, el Rayo no pasó demasiados apuros durante la temporada, la cual la pasó siempre en la zona media de la tabla, consiguiendo la salvación a tres jornadas del final; con lo cual, por primera vez en su historia, el equipo franjirrojo encadena cinco temporadas consecutivas en Primera División. El 12 de agosto de 2013 muere Marcelino Gil Blázquez, máximo mandatario del Rayo Vallecano que ascendió a Primera División por primera vez en la Historia (sin perder ningún partido en casa) y que fuera bautizado como Matagigantes gracias a una excepcional siguiente temporada en la máxima categoría del fútbol español, venciendo en Vallecas a Real Madrid, F. C. Barcelona, Atlético de Madrid, Valencia C. F., Athletic Club y Sevilla. De esta manera, ese partido se convirtió en el más largo de la historia del fútbol profesional español, transcurriendo casi medio año desde su inicio hasta el pitido final; además de ser el primer partido de fútbol profesional disputado desde que se suspendió la competición deportiva en España por la mentada pandemia. Su relevancia creció hasta ser la rivalidad futbolística -y/o deportiva- más importante del ámbito español, situándose también como el encuentro entre clubes más seguido mundialmente del citado deporte.
Los primeros clubes fueron fundados a comienzos del siglo XX con el fin de continuar con la práctica del deporte. En las siete ediciones de la Copa participaron seis clubes. Los tres mejores calificados, al margen de los clasificados para disputar la Copa de Europa (esto es, el campeón de Liga) y la Recopa de Europa (el campeón de la Copa del Rey), obtuvieron una plaza para participar en la Copa de la UEFA de la próxima temporada. El campeón juega la previa interterritorial de la Copa del Rey, teniendo la posibilidad también de disputarla el finalista en el caso de que hubiese una vacante vacía. Destacó el rendimiento del mediapunta Alberto Bueno, que logró marcar diecisiete goles siendo el máximo anotador del equipo. La temporada 2013-14 está marcada por la salida de grandes pesos pesados del Rayo Vallecano, como Piti, quien abandona el Rayo con destino al Granada C. F. después de un gran camino desde 2.ª B hasta la élite y que terminó cuajando su mejor temporada anotando 15 goles en Primera; Javi Fuego, unos de los mejores recuperadores de la Liga BBVA, se marcha libre al Valencia C. F.; Léo Baptistao, la revelación de la temporada en Vallecas, se marcha al Atlético de Madrid; Casado, uno de los mejores y más prometedores laterales de la Liga y que acababa contrato, sufrió una lesión de gravedad en la rodilla y actualmente se encuentra sin club tras desestimar el Levante U. D. su contratación.
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