Gelandang Crystal Palace, Yeremy Pino, membuka skor pada menit ke-24, memanfaatkan umpan tarik Robin le Normand dari jarak dekat.
Kiper Liverpool, Giorgi Mamardashvili, kemudian memberikan penalti setelah menjatuhkan Ferran Torres di kotak penalti, tetapi pemain berusia 25 tahun itu menebusnya dengan menepis tendangan penalti penyerang Barcelona tersebut.
Bek sayap Tottenham, Pedro Porro, melepaskan tendangan melengkung yang luar biasa membentur tiang gawang saat Spanyol terus mendominasi dan menciptakan peluang.
Dan gelandang Real Sociedad, Mikel Oyarzabal, akhirnya menggandakan keunggulan tuan rumah dengan tendangan bebas yang memukau, menaklukkan Mamardashvili di tiang dekatnya dengan tendangan keras.
Kemenangan ini membuat Spanyol berada di jalur yang tepat untuk lolos ke turnamen tahun depan di Kanada, Meksiko, dan Amerika Serikat, dengan tim asuhan Luis de la Fuente berada di puncak Grup E dengan sembilan poin dari tiga pertandingan mereka.
Spanyol melanjutkan kampanye kualifikasi mereka melawan Bulgaria – yang kalah 6-1 di kandang sendiri dari Turki yang berada di posisi kedua – pada hari Selasa (19.45 BST).