Artem Dovbyk og Savinho sparkede de catalanske miniputter til en imponerende sejr i hovedstaden, som efterlader dem fem point foran Real Madrid på andenpladsen, og syv point over Barcelona på tredjepladsen.

Girona, der kun er i den bedste række for fjerde sæson i deres historie, har spillet det bedste fodbold i La Liga i denne sæson, og gav endnu et eksempel på det mod Rayo.

"Vi vidste, at vi kom til en meget svær bane, og at vi ville komme til at lide," siger Gironas anfører og playmaker Aleix Garcia til Movistar.

"Holdet giver ikke op, og når vi er bagud på måltavlen, spiller vi endnu bedre. Jeg er glad for at fortsætte, deroppe i toppen."

Værterne tog føringen efter fem minutter, da en Girona-blokering ramte Rayos Isi Palazon, og faldt ned i Alvaro Garcias bane i feltet, og han fyrede af i det lange hjørne.

Derefter dominerede Michels hold, trænerens tidligere hold, og det var ingen overraskelse, da Dovbyk udlignede lige før pausen.

Den tidligere FCM-spiller modtog sin ukrainske landsmand Viktor Tsygankovs flade cut-back aflevering i feltet, og hamrede bolden i mål.

Angriberen nåede op på syv ligamål i sæsonen, på niveau med tre andre spillere, og kun overgået af Real Madrids Jude Bellingham, som har scoret 10 mål.

Girona-fløjen Savinho sendte gæsterne i front i det 65. minut, da han scorede på returen, efter at Rayo-målmanden Stole Dimitrievski flot havde blokeret Dovbyks forsøg.

Rayo, nummer ni, havde store chancer for at udligne i slutfasen, men Girona holdt fast og sikrede sig sejren på Vallecas og forlængede deres bemærkelsesværdige start på sæsonen.

Holdet startede sæsonen med det mål at overleve i La Liga, men har hævet ambitionerne efter 11 sejre i 13 kampe og kun et nederlag.

"Vi er nødt til at være realistiske, vi tænker ikke kun på overlevelse nu, jeg tror, holdet kan gøre meget mere," tilføjede Garcia.

"Vi vil gerne blive ved med at drømme ... det, der kommer, kommer."

Real Madrid er vært for Valencia senere lørdag, mens Barcelona byder Alaves velkommen søndag.