La plantilla la forman jugadores como Cota, Míchel, Iván Amaya, Julen Lopetegui, Luis Cembranos, entre otros. En la campaña 1988-89, nueve años después de su última presencia en la máxima categoría, se logra el retorno a la Primera División siendo “Felines” entrenador y con jugadores como Jesús Diego Cota, Ángel Férez, José María Botella, Ángel Sánchez Candil, Hugo Maradona, José Zapatera o Txema Glaría en la plantilla, pero en la temporada siguiente se produce un nuevo descenso a Segunda División. Acuña, además, comienza a sorprender gratamente a todo el mundo y cuando lleva jugados muy pocos encuentros en Primera se le convoca para una prueba en la selección nacional. Ese año tiene lugar, además, la fundación de la sección de fútbol femenino del club, que hasta la fecha ha sido la más laureada del Rayo Vallecano con tres ligas, una Copa de la Reina y se ha convertido en un clásico de la primera categoría del fútbol femenino en España.

Las desaparecidas secciones de rugby y atletismo dejaron únicamente el fútbol, la lucha -creada justo unos días antes del estallido de la guerra-, la natación y al baloncesto como deportes representativos del club, mientras que disciplinas como la sección femenina de baloncesto que conquistó el campeonato de Castilla en 1934, el mismo año de su fundación, se vieron muy mermadas. Eliminado en su primer enfrentamiento, el club aun así siguió sumando participaciones europeas año tras año aunque sin la suerte de años anteriores, sin traducirse en títulos. En los años 1960 el Legia ocupó regularmente la parte alta de la clasificación. En 2022 fue parte de un campamento para la generación 2007 sueca, también jugó la Gothia Cup y llegaron hasta la semifinal, instancia donde se midieron contra AIK, Jonah abrió el marcador pero finalmente perdieron 4-2, convirtió 5 goles en el torneo internacional, en el campeonato y copa nacional estuvo presente en 27 partidos y marcó 23 goles con Brommapojkarna, fue su última temporada en el club. El domingo 5 de noviembre de 1972 se disputa el primer partido oficial en el Estadio de Vallehermoso, ganando al C. E. Sabadell por 3 goles a 0. Empezaba con este partido un exilio forzoso que duraría cuatro años, exactamente hasta el 6 de junio de 1976, cuando el Rayo disputó el último partido de la temporada 1975-76 contra el Real Valladolid, ya en el Nuevo Estadio de Vallecas, construido sobre las ruinas del antiguo estadio.

El cuadro vallecano permanecerá tres temporadas seguidas en la élite, de la 1977-78 hasta la 1979-80, y por sus filas pasan jugadores históricos como Alejandro Fernández-Alves Alcázar, Antonio Anero, José Francisco Gómez Tanco, Miguel Uceda, José Rocamora Hernández, Jesús Landáburu, Pedro Valentín Mora, Manolo Clares, José Ángel Salazar, Alvarito Ruiz, tienda camisetas retro valencia Óscar Raúl González Pentinto (“Palín” González) o Fernando Morena. La temporada 1986-87 es recordada por contar entre sus filas con el goleador Laurie Cunningham. Es el segundo goleador extranjero y sexto goleador histórico de la Bundesliga (197 goles). Con respecto al Caso Negreira, Lendoiro afirmó que los arbitrajes en esa época fueron favorables al Barça (la temporada 93/94 la ganaron los catalanes debido a la diferencia de goles). Las derrotas por 2 a 1 en el Camp Nou y por 2 a 0 en Vallecas, comenzaron a revivir los fantasmas del 94. El propio Irureta se encargó de tranquilizar a la parroquia blanquiazul, diciendo que con ganar los partidos de casa, el Dépor saldría campeón por primera vez en su casi centenaria historia.

Al año siguiente, con un magnífico debut en la Primera División (décimo de dieciocho equipos), con Héctor Núñez como entrenador, la prensa otorgó al equipo el apelativo de “matagigantes”, debido a que fue capaz de vencer en su estadio a los grandes equipos de la liga, como el Real Madrid, F. C. Barcelona, Athletic Club, Valencia C. F., Atlético de Madrid y el Sevilla F. C., cediendo sólo una derrota ante el Elche. El equipo cae eliminado a las puertas de la semifinal por el Real Sporting de Gijón. El Rayo sería eliminado en semifinales por el Sporting de Gijón, tras eliminar al A. D. Parla, Cacereño, Real Oviedo y Atlco. El Rayo recién ascendido de 2.ªB, el equipo vallecano acaba la Liga en 5.ª posición con 70 puntos, y con el trofeo Zamora en manos de su portero titular, David Cobeño, quien también fue protagonista marcando un gol desde su portería al Elche. Nuevamente se consuma el descenso a Segunda División, batiendo el Rayo un desafortunado récord: el del equipo que ha descendido a Segunda División con mayor número de puntos. En la temporada 1984-85, tras haber descendido el año anterior, camisetasfuutbol se logra el tercer ascenso a Segunda División siendo el entrenador Eduardo Caturla.