• Temporadas en 1ª: 13
• Temporadas en 2ª: 34
• Temporadas en 2ªB: 5
• Temporadas en 3ª: 11
• Mejor puesto en Primera División: 9º (1999/00)
• Peor puesto en Primera División: 20º (Primera división española temporadas: 1989/90 y 2002/03)
• Puesto histórico en la clasificación histórica de Primera División: 27º.
• Puesto histórico en la clasificación histórica de Segunda División: 4º.

• Participaciones en competiciones internacionales: 1.
  • Copa de la UEFA: 1 (2000-2001)
• Jugadores internacionales con la Selección española: 5.

Antonio Guzmán Núñez, Javier Marqués, Julen Lopetegui, Luis Cembranos, Daniel Pacheco

• • Primer jugador internacional: Antonio Guzmán Núñez (24 de mayo de 1978).
  • Último jugador internacional: Daniel Pacheco (30 de Agosto de 2011).
• Mejor clasificación en Copa del Rey: semifinal (1982).
• Victoria más amplia en casa: Rayo Vallecano 6 - 1 Cádiz C.F. (1977/78)
• Victoria más amplia fuera: U.D. Las Palmas 0 - 6 Rayo Vallecano (1988/89)
• Derrota más amplia en casa: Rayo Vallecano 0 - 6 Deportivo de la Coruña (1994/95)
• Derrota más amplia fuera: Real Betis 6 - 0 Rayo Vallecano copa del Rey (1978/79)

                  Plantilla 2011/12

Dorsal	Jugador	Posición	Altura (m.)	Edad	Procedencia	En el club desde	Contrato hasta	Observaciones
1	David Cobeño 2º	Portero	1'88	29 años	Sevilla Fútbol Club	2008	2012
2	Roberto Román, "Tito"	Defensa	1'74	26 años	Agrupación Deportiva Alcorcón	2009	2012
3	José Manuel Casado	Defensa	1'73	25 años	Sevilla Fútbol Club	2010	2012
4	Mikel Labaka	Defensa	1'85	31 años	Real Sociedad de Fútbol	2011	2013
5	Alejandro Arribas	Defensa	1'82	22 años	Rayo Vallecano de Madrid "B"	2010	2012
6	Rafa García	Centrocampista	1'88	26 años	Rayo Vallecano de Madrid "B"	2009	2013
7	José María Movilla 3º	Centrocampista	1'71	36 años	Real Murcia Club de Fútbol	2009	2012
8	Miguel Ángel Sánchez, "Míchel" 1º	Centrocampista	1'74	36 años	Málaga Club de Fútbol	2006	2012
9	Raúl Tamudo	Delantero	1'78	34 años	Real Sociedad de Fútbol	2011	2012
10	Francisco Medina, "Piti"	Delantero	1'79	30 años	Hércules Club de Fútbol	2007	2012
11	Emiliano Armenteros	Centrocampista	1´78	26 años	Sevilla C.F.	2011	2012
12	Jorge Pulido	Defensa	1´84	20 años	Atletico de Madrid
13	Dani Giménez	Portero	1'82	28 años	Zamora Club de Fútbol	2009	2012
15	Raúl Bravo	Defensa	1'76	30 años	Olympiacos Fútbol Club	2011	2013
17	Roberto Trashorras	Centrocampista	1'77	30 años	Real Club Celta de Vigo	2011	2013
18	Javi Fuego  4º	Centrocampista	1'81	28 años	Real Club Recreativo de Huelva	2010	2012
19	Diego Costa	Delantero	1´86	23 años	Atlético de Madrid
33	Alberto  Perea	Centrocampista	1´74	21 años	Rayo Vallecano de Madrid "B"	2011	2012
20	Miguel Pérez, "Michu"	Centrocampista	1'90	25 años	Real Club Celta de Vigo	2011	2013
22	Sueliton Pereira	Defensa	1'78	25 años	São José Esporte Clube	2011	2013
23	Andrija Delibašic	Delantero	1'87	30 años	Hércules Club de Fútbol	2010	2012	Internacional.
25	Joel Robles	Portero	1´95	21 años	Atlético de Madrid
26	Ismael Gil	Portero	1'80	22 años	Rayo Vallecano de Madrid "B"	2011	2014
27	Lass Bangoura	Delantero	1'74	19 años	Rayo Vallecano de Madrid "B"	2010	2015	Internacional.
29	Diego Benito	Centrocampista	1'78	23 años	Rayo Vallecano de Madrid "B"	2010	2013
32	Pape Maly Diamanka	Centrocampista	1'84	22 años	Rayo Vallecano de Madrid "B"	2010	2015
34	Rayco García	Delantero	1'65	24 años	Rayo Vallecano de Madrid "B"	2011	2014

• = Capitán
• = Lesionado de larga duración

• Los jugadores con dorsales superiores al 25 son, a todos los efectos, jugadores del Rayo Vallecano B y como tales, podrán compaginar partidos con el primer y segundo equipo. Como exigen las normas de la LFP, los jugadores de la primera plantilla deberán llevar los dorsales del 1 al 25. Del 26 en adelante serán jugadores del equipo filial.

 Jugadores cedidos a otros equipos

Jugador	Posición	Cedido en	Hasta
Juan Quero	Centrocampista	Córdoba Club de Fútbol	30 de junio de 2012
Julian Cerdá, "Juli"	Centrocampista	FC Asteras Tripolis	30 de junio de 2012