Кроме организации эффективной контрразведки сотрудники НКВД во главе с Орловым приложили немало усилий для создания разведки, действующей как на территории Испании, контролируемой Франко, так и в других европейских странах. В результате уже к маю 1937 года разведка республиканцев встала на ноги и начала добывать важную информацию, необходимую для принятия как военных, так и политических решений.
С помощью испанцев Орловым была также создана крупная агентурная сеть в Валенсии, что позволило испанской резидентуре ИНО НКВД распространить свою деятельность на Испанское Марокко, Гибралтар и Францию.
Большое внимание уделялось республиканскими спецслужбами организации разведывательно-диверсионной работы в тылу франкистов. Этим занимались подразделения 14-го (партизанского корпуса), о создании и деятельности которого стоит рассказать более подробно.
В конце 1936 года по указанию главного военного советника Яна Карловича Берзина в республиканской армии была создана специальная разведгруппа из 5 человек, которой командовал капитан Доминго Унгрия. Военным советником и инструктором группы был опытный специалист-подрывник Разведупра РККА Илья Григорьевич Старинов (Родольфо). Действия группы в тылу франкистов были настолько успешны, что очень скоро она превратилась в отряд, засчитывающий уже 7 человек. Самой значительной и прогремевшей на весь мир операцией отряда было уничтожение в феврале 1937 года под Кордовой поезда со штабом итальянской авиадивизии. Эшелон из 8 вагонов был пущен под откос с 15-метрового обрыва при помощи мощной мины.