Franskmanden Karim Benzema kom lørdag aften på tavlen i Primera Division for sjette gang i sæsonen.
Scoringen var vigtig for Real Madrid, for det var den eneste i en noget begivenhedsfattig 1-0-sejr over Rayo Vallecano.
Med sejren er Real Madrid to point efter Barcelona og Atlético Madrid. Sidstnævnte vandt lørdag 3-2 over Valladolid, mens Barcelona spiller søndag.
Real Madrid stillede op uden sin walisiske stjerne, Gareth Bale. Bale skadede sin ankel i det pinlige 0-3-nederlag hjemme mod CSKA Moskva tidligere på ugen og blev ikke klar til kamp.
Det var Karim Benzema til gengæld, og han var på pletten efter 13 minutter. Med en snedig stikning sendte Lucas Vázquez offensivkollegaen i dybden.
Benzema kvitterede for oplægget ved at banke den ind til 1-0.
Målet lod ikke til at ryste gæsterne. Tværtimod svarede Rayo igen med flere gode angreb, som kunne have udmøntet sig i scoringer.
Tættest på kom Emiliano Velazquez, der sprang foran Sergio Ramos på et hjørnespark og headede tæt forbi den fjerneste opstander.
Værterne var dog heller ikke uden chancer. Toni Kroos kunne have fordoblet Real Madrids føring efter 35 minutter, men bolden tog stolpen.
Foran 1-0 ledte Real Madrid efter at lukke opgøret i anden halvleg. Ramos pandede bolden i nettet, men dommeren fløjtede for offside, hvilket videosystemet VAR (Video Assistent Referee) bekræftede.
Rayo var tæt på udligning i overtiden, men Benzemas scoring forblev kampens eneste.
Real Madrid kan nu rette fokus mod VM for klubhold, der afholdes i De Forenede Arabiske Emirater.
Real Madrid indtræder i semifinalen og møder onsdag Kashima Antlers fra Japan.
En anden Madrid-klub var i aktion tidligere lørdag, da Atlético Madrid besejrede Valladolid 3-2 på udebane.
Atlético kom planmæssigt på 2-0, før Valladolid gav Diego Simeones tropper en forskrækkelse ved at udligne til 2-2 midtvejs i anden halvleg.
En scoring af Antoine Griezmann efter en gang klumpspil i feltet sørgede dog for favoritsejren. Det var franskmandens anden i kampen.
Sent lørdag aften lagde danske Daniel Wass op til Valencias 1-0-mål i udekampen mod Eibar. Desværre for Wass og Valencia udlignede hjemmeholdet til slutresultatet 1-1 i anden halvleg.
/ritzau/