Однако вместо наркома Кузнецова принимает начальник Разведывательного управления РККА С. П. Урицкий, который и объявляет, что ему предложено отправиться в Испанию в качестве военно-морского атташе. Как известно, в военном ведомстве предложение — это вежливая форма приказа, и Кузнецов, вполне ожидаемо, ответил согласием.
О событиях в Испании говорил тогда весь мир. Февральские выборы 1936 года в кортесы принесли победу Народному фронту, объединявшему республиканскую, социалистическую, коммунистическую и анархистскую партии. В ответ реакционные элементы подняли вооруженный мятеж, который возглавил генерал-губернатор Канарских островов генерал Франко. В генштабах Германии и Италии были созданы специальные отделы, поддерживавшие связь с заговорщиками, занимавшиеся детальным планированием и материальной подготовкой мятежа. В испанские порты вошли немецкие корабли. На территории соседней Португалии создавались склады оружия и боеприпасов. На многих кораблях и во многих гарнизонах в заговоре участвовали все офицеры. Это было неудивительно, если учесть, что военные кадры формировались из представителей аристократических семейств.
Мятеж начался в ночь на 18 июля 1936 года. Однако франкистам удалось захватить власть лишь в Марокко и нескольких районах севера и юга. Положение их было критическим. Увы, республиканцы ситуацией не воспользовались и дали противнику оправиться. Еще более сильный отпор фашисты получили на флоте. В целом он встал на службу республике, хотя верность правительству сохранили лишь 10 % офицеров, причем многие — лишь внешне. Республиканские корабли сосредоточились в Картахене, которая отныне стала главной базой республиканского флота.
Кузнецову предстояло действовать в Испании не в привычной роли морского офицера, а военного дипломата. После нескольких инструктажей 23 августа 1936 года он вылетел в Испанию с пересадками в Каунасе, Кенигсберге, Берлине и Париже.
В столице Франции Кузнецова принял советский посол В. П. Потемкин, который ознакомил его с обстановкой и рассказал новости. Оказалось, что регулярного сообщения с Мадридом нет и придется ждать оказии. Там же, в Париже, Кузнецов встретился с Б. Ф. Свешниковым, только что получившим аналогичное назначение по авиационной части.
Через несколько дней оба перелетели в Мадрид на попутном транспортном самолете. Там их принял посол М. И. Розенберг. Кратко обрисовав политическое и военное положение в стране, он подчеркнул, что нуждается в помощи военных специалистов, так как ему надо иметь ясное представление о республиканской авиации и флоте. Тогда же Кузнецов принял псевдоним — дон Николас Лепанто, в честь самой великой морской победы Испании в 1671 году.
К этому времени ситуация в Испании обострилась. Пал город Оропеса, франкисты получили возможность наступать на Мадрид. Неутешительными были сведения и о положении на севере. Мятежники атаковали город Ирун и перерезали последнюю дорогу к Франции. Однако огромная территория на востоке страны все еще контролировалась республиканцами.
В испанском руководстве царила полная неразбериха. Лидеры ведущей в стране республиканской партии М. Асанья и X. Хираль растеряли былой авторитет, вторая по значению социалистическая партия тоже не имела ясной программы и к тому же раскололась на две враждующие фракции. Лидер левого крыла Кабальеро готовился сформировать свой кабинет. Довольно значительной силой были анархисты. Однако из-за неорганизованности, нежелания соблюдать дисциплину и порядок они приносили больше вреда. Единственной сплоченной силой являлись коммунисты во главе с Хосе Диасом и Долорес Ибаррури, но авторитета этой молодой партии еще не хватало. Флотскими делами занимается социалист Прието, который готовился занять пост морского министра в будущем правительстве Кабальеро.
Находясь в Мадриде, все свободное время Кузнецов тратил на изучение испанского языка. Там же познакомился с журналистом Михаилом Кольцовым и кинооператором Романом Карменом. Наконец Розенберг предложил Кузнецову поехать с ним в морское министерство. Там его познакомили с будущим министром Индалесио Прието и членом Центрального комитета флота Педро Прадо, который фактически руководил республиканской эскадрой. Прадо пригласил Кузнецова на главную базу республиканского военно-морского флота в Картахену, а по дороге обрисовал ситуацию на флоте. Собеседники общались на французском, которым оба сносно владели.