Rayo Vallecano thường sử dụng sơ đồ 4-2-3-1, với phong cách chiến thuật nhấn mạnh vào sức mạnh thể chất, pressing cao và lối chơi nhanh, cường độ cao. Đội bóng tập trung vào nhịp điệu và áp lực, cùng với sự chuyển đổi nhanh chóng giữa phòng ngự và tấn công, khiến phong cách chơi của họ rất dễ nhận biết. Thay vì theo đuổi lối chơi kiểm soát bóng phức tạp, Rayo Vallecano làm gián đoạn nhịp điệu chuyền bóng của đối phương thông qua pressing gần và mạnh mẽ, thu hẹp không gian ở khu vực giữa sân và hàng phòng ngự của đối phương, và ép buộc đối phương mắc lỗi để giành lại bóng và phát động tấn công. Hai tiền vệ phòng ngự trung tâm chủ yếu chịu trách nhiệm cản phá và tổ chức lối chơi, đảm bảo an toàn cho hàng hậu vệ đồng thời hỗ trợ việc chuyển đổi nhanh chóng sang tấn công. Trong giai đoạn tấn công, đội bóng dựa nhiều vào các pha bóng biên và tạt cánh. Sử dụng tốc độ của các cầu thủ chạy cánh để xuyên thủng hàng phòng ngự đối phương, họ tạo ra cơ hội ghi bàn bằng cách kết hợp điều này với khả năng dứt điểm của tiền đạo trung tâm. Cách tiếp cận tấn công của họ đơn giản và có mục tiêu rõ ràng.