Tijdens de zes wekende durende pauze, tussen de Grand Prix van Zuid-Afrika en deze van Spanje, werden er drie Formule 1 wedstrijden gehouden die niet meetelden voor het wereldkampioenschap. Ze werden alle drie gewonnen door een wagen aangedreven door een 12 cilinder motor. De ‘Race of Champions’ werd gewonnen door Clay Regazzoni (Ferari), de ‘Quester Grand Prix’ door Andretti (Ferrari) en de ‘International Trophy Race’ door Pedro Rodriguez (BRM). Het leek er sterk op dat de 12 cilinder motoren het voortouw hadden genomen. Maar de Grand Prix van Spanje zou het keerpunt betekenen, al was daar in de training niet veel van te merken. Alleen Jackie Stewart kon daar met de 12 cilinders meekomen. Voor deze wedstrijd kwamen er 22 coureurs opdagen verdeeld over de teams van Lotus, Ferrari, Brabham, McLaren, Tyrrell, BRM, March, Matra, Surtees en Frank Williams. Bij Tyrrell had Jackie Stewart de keuze: hij kon de ‘oude 001’ gebruiken of de ‘nieuwe 003’. Hij reed al snel onder het bestaand ronderecord (1’28,3”) van Jochen Rindt, gereden in 1969. In zijn oude Tyrrell reed hij 1’27,6”, stapte dan over in zijn nieuwe bolide en reed een tijd van 1’26,9”. Jacky Ickx volgde met een tijd van 1’27,2”. De enige andere coureurs die onder het bestaand ronderecord reden waren, Jo Siffert, Henri Pescarolo en Chris Amon terwijl Clay Regazzoni deze tijd evenaarde. Bij McLaren was het allemaal kommer en kwel. Peter Gethin kon zelfs helemaal niet trainen omdat de brandstoftank op zijn M14A lek was. Denny Hulme was net aan zijn training begonnen toen hij zijn motor opblies. Ook John Surtees had vrijwel direct zijn motor opgeblazen, terwijl Emerson Fittipaldi problemen had met de remmen en de oliedruk op zijn Lotus 72C. Ook Mario Andretti moest zijn training voortijdig onderbreken. Hij spinde in de vangrails en beschadigde daarbij het linker achterwiel op zijn Ferrari.

Op vrijdagavond, tijdens de tweede training, reed iedereen sneller. Jackie Stewart verbeterde zich tot 1’26,2”, maar was daarmee op het einde toch pas vierde. Jacky Ickx reed 1’25,9 en Clay Regazzoni en Chris Amon beiden 1’26,0”. De 12 cilinder motoren deelden opnieuw de lakens uit want achter Jackie Stewart kwam Pedro Rodriguez in 1’26,5”, Jean Pierre Beltoise (die zijn race licentie had teruggekregen) in 1’26,6”, voordat Peter Gethin in de tweede wagen aangedreven door een Ford-Cosworth motor kwam. Voor de tweede opeenvolgende training had John Surtees met pech af te rekenen. Zijn nieuwe motor viel steeds stil. Ook Rolf Stommelen, die nu ook een Surtees TS9 ter beschikking had, kampte met problemen. Graham Hill had in zijn Brabham BT34 dan weer problemen met zijn motor. Alle drie hoopten ze dat ze morgen hun tijd nog zouden kunnen verbeteren. Maar op zaterdagnamiddag trok er een hevige storm over Montjuich Park. Deze ging gepaard met hevige regen zodat het circuit onder water kwam te staan. Tegen de tijd dat de trainingen moesten beginnen, was de storm wel gepasseerd, maar bleef het circuit wel nat. Onder deze omstandigheden was er van het rijden van snelle ronden geen sprake. De grid zou bepaald worden aan de hand van de tijden gereden tijdens de eerste twee trainingen. Jackie Stewart reed onder deze omstandigheden de snelste tijd (1’37,0”).

Gelukkig was het op zondag terug goed weer in Spanje. In de loop van de ochtend was er nog een korte, ongetimede, sessie. Voor John Surtees bleven de problemen maar aanhouden, want hij viel stil op de baan omdat de brandstofdruk weggevallen was. Gelukkig konden de mecaniciens het probleem voor de start van de race nog oplossen zodat hij samen met de 21 andere coureurs op de grid kon plaatsnemen. Het was Jacky Ickx die vanuit zijn pole positie de leiding in handen nam. Vlak achter hem reden Clay Regazzoni en Jackie Stewart. Achteraan in het veld werd Graham Hill aangetikt. Daardoor ontstond er wat verwarring waardoor John Surtees iemand aantikte en een stuk van zijn neusvleugel verboog. Beide coureurs konden in eerste instantie verder racen, maar 5 ronden later moest Graham Hill de strijd toch al verlaten. Hij kreeg vrijwel direct het gezelschap van Jo Siffert omdat die zijn versnellingsbak stuk was gegaan. Ondertussen maakte Jackie Stewart jacht op Jacky Ickx. Clay Regazzoni was hij zelfs in de eerste ronde nog gepasseerd. In de 6e ronde nam hij verrassend genoeg de leiding van Jacky Ickx over. Clay Regazzoni van zijn kant verloor zijn derde plaats aan Chris Amon en stond nu onder druk van Pedro Rodriguez. Net daarachter streden Jean Pierre Beltoise en Mario Andretti voor de zesde plaats. Ze werden op de voet gevolgd door Denny Hulme, Peter Gethin en op de 10e plaats, François Cevert.

In de 9e ronde verdween Rolf Stommelen uit de race omdat de brandstofdruk weggevallen was. Belangrijker was echter dat Mario Andretti voorbij Jean Pierre Beltoise was geraakt. Even later werd zijn voorbeeld gevolgd door Denny Hulme. Beiden konden nu Pedro Rodriguez zonder druk zetten terwijl Clay Regazzoni de BRM van Jo Siffert nog kon afhouden tot de 13e ronde. Dan kreeg de Ferrari problemen met de brandstofdruk. Op het einde van de ronde dook hij de pit in om daar op te geven. Ondertussen reed Jackie Stewart alsmaar sneller en sneller. Jacky Ickx en Chris Amon deden alles wat in hun mogelijkheden lag om het contact met de leider niet te verliezen. De voorsprong van Jackie Stewart groeide echter langzaam maar zeker. Ook Jacky Ickx nam meer voorsprong op Chris Amon. Verder naar achteren gingen François Cevert en Emerson Fittipaldi voorbij Peter Gethin. Dat gebeurde in de 22e ronde. Tien ronden later stond Emerson Fittipaldi echter in de pit omdat hij niet tevreden was over zijn remmen. Toen de mecaniciens het probleem probeerde te herstellen, kreeg zijn Zweedse teamgenoot, Reine Wisell, problemen met zijn versnellingsbak. Ook John Surtees ging naar de pit om zijn beschadigde neusvleugel te laten vervangen. Tot nu toe bleven de leiders van de race gespaard van pech maar in de 42e ronde ontstond er plots een klein brandje in de motor van Mario Andretti. Net als bij Clay Regazzoni was de brandstofpomp stuk gegaan. Hij keerde, na de installatie van een nieuwe brandstofpomp, terug in de race. Acht ronden later gaf hij echter definitief op toen er opnieuw een brandje in zijn motor uitbrak.

Op het moment dat Mario Andretti een eerste keer in de pit dook, had Jackie Stewart 10 seconden voorsprong op Jacky Ickx. Na 60 ronden was het verschil echter geslonken tot 4 seconden. De coureurs reden alle twee op de uiterste limiet en de spanning was te snijden. Het verschil werd elke ronde een heel klein beetje kleiner en toen Jacky Ickx in de 69e ronde 1’25,1” reed bedroeg het verschil minder dan drie seconden. Maar wat Jacky Ickx ook probeerde, korter kwam hij niet op de donkerblauwe Tyrrell. Uiteindelijk reed Jackie Stewart na 75 ronden als winnaar over de streep. Daarmee behaalde Tyrrell zijn allereerste overwinning. Jacky Ickx werd tweede op 3,4 seconden. Chris Amon werd eenzaam derde voor Pedro Rodriguez, Denny Hulme en Jean Pierre Beltoise.

In de stand voor het wereldkampioenschap had Jackie Stewart nu 15 punten. Dan volgden Mario Andretti met 9 en Jacky Ickx en Chris Amon met 6 punten. Bij de constructeurs hadden Ferrari en Tyrrell/Ford beiden 15 punten. Matra had 6 punten en Lotus/Ford en BRM ieder 3.