С целью облегчить положение на Северном фронте, где националисты развивали наступление, командование республиканской армии спланировало наступление в направлении города Сеговия (центр провинции Старой Кастилии), которое началось 31 мая. Результаты наступления были незначительными. Основные бои развернулись у населенных пунктов Бальсаин и Сан-Ильдефонсо-ла-Гранха. В начале июня активные действия сухопутных войск на этом участке прекратились. Франкисты отошли на 4 — 5 км, но поставленных целей республиканцы не достигли. В середине июня республиканцы вновь перешли в наступление, чтобы снова попытаться помочь Северному фронту, на этот раз в направлении города Уэски, крупного центра провинции Арагон. Однако, несмотря на воздействие на противника республиканской авиации, пехота (на этом участке фронта находились в основном анархисты) вперед не шла. Как и в сеговийской операции, поставленных целей республиканцы не достигли. Республиканская авиация по состоянию на 31 мая на ЦФ состояла из 22 И-16, 10 И-15, 16 СБ и 21 Р-Зет; остальные самолеты находились в сборке, ремонте и в формирующихся эскадрильях.

Иностранные исследователи Гражданской войны в Испании оценивают силы авиации Франко достаточно скромно, в то время как численность авиации Республики оценивается в 400 «красных» самолетов, из которых 200 И-15 и И-16. Но даже несмотря на то что советские летчики воевали в Брунетской операции «за себя и за того парня», данные западных историков сильно завышены — общее число правительственных самолетов в целом в 3 раза, а по истребителям — в 4 (!) раза. С началом наступления республиканцев на помощь имеющейся группировке были переброшены практически все авиационные силы националистов, в том числе — три немецкие истребительные эскадрильи: 1-я и 3-я — на Не 51, 2-я — на Bf 109, все три эскадрильи из A/88 на Ju 52 и экспериментальная эскадрилья VB/88 на Не 111, преобразованная в ходе боев в 4.К/88. Дневник боевых действий республиканской авиации уже 7 июля отметил количественное превосходство авиации националистов. Но превосходство было и качественное, т. к. к этому моменту противник начал широко применять в боях новые типы самолетов. В республиканской авиации тем временем происходили обратные процессы. Новых типов самолетов, кроме Р-5 в конце ноября 1936 г. и Р-Зет в конце февраля 1937 г. (не считая И-16 тип 6), не появилось.

Согласно планам республиканского командования, наступательная операция должна была завершиться взятием столицы Арагона. Для выполнения поставленной задачи удалось скрытно сосредоточить 10 пехотных дивизий, танковую и кавалерийскую бригады. Сил и средств было задействовано до 80 тысяч человек — это значительно больше, чем в сражении за Брунете. Наступление правительственных войск началось ранним утром 24 августа. Оборона франкистов была прорвана. 24 и 25 августа наступающие развивали успех. Но 26 августа республиканские войска остановились и занялись ликвидацией окруженных гарнизонов в городах Кинто и Бельчите. Бельчите был взят 6 сентября, после чего, вплоть до 11 октября, когда республиканцы безуспешно попытались возобновить наступление, на фронте наступило затишье. В результате цели наступления достигнуты не были. Активность республиканцев в Арагоне практически не повлияла на наступление Франко в Астурии. Во всяком случае, националисты не отреагировали переброской войск с севера. Оборону под Сарагосой франкисты отчасти укрепили за счет войск, переброшенных из-под Мадрида, и частично путем перебазирования авиации с Северного фронта.

За исключением провинции Галисия, захваченной франкистами в первые дни мятежа, в других городах и провинциях Атлантического побережья путчисты успеха не имели. Против законно избранного правительства выступили гарнизоны только двух городов. Несколько тысяч жителей города Сан-Себастьяна, верных Республике, отправились 19 июля 1936 г. на захват арсенала в соседнем городке Витория. Но стоило республиканцам покинуть стены Сан-Себастьяна, как сторонники Франко захватили его. Однако продержаться в этом городке националисты смогли лишь четыре дня. Франкисты из города Овиедо добились большего. Полковник Аранда, начальник особого (военного} округа Астурия, на словах выступавший за Республику, вечером 18 июля отправил в Мадрид, на помощь правительству, колонну шахтеров. Обеспечив себе свободу действий, Аранда на следующий день захватил город, расстрелял руководителей Объединенного комитета народного фронта Овиедо и подготовился к обороне. Вернувшиеся с полпути в Мадрид шахтеры-республиканцы осадили город, но взять его так и не смогли.