За эту спланированную и успешно проведенную операцию, 22 декабря 1937 года, комбриг Е. С. Птухин был награжден орденом Ленина. Нарком обороны Ворошилов прислал шифровку, в которой восторженно написал: «Наша авиация, как всегда, на высоте! Нашим летчикам “ура»!”».

В декабре 1937 года республиканские войска начинают операцию по ликвидации Теруэльского выступа. Главный военный советник командования республиканской армии Г. М. Штерн проинформировал Птухина о задачах авиации в этой операции. Они были слишком велики для малочисленной авиации. К тому же необычайно сильные морозы и снегопады прибавили лишние заботы. Но несмотря на все трудности, авиация начинает действовать. Проводится воздушная разведка, данные которой оперативно докладываются республиканскому командованию. Наносятся бомбардировочные удары по обороне фашистов. Истребители с успехом штурмуют фашистские аэродромы.

Над Теруэлем разыгрываются воздушные бои, каких не бывало в небе Испании. В них принимает участие большое количество самолетов с обеих сторон. Воздушные схватки происходят на всех эшелонах высоты.

22 декабря 1937 года в небе над Теруэлем сошлись до полутора сотен самолетов. Фашисты оказывали яростное сопротивление и не желали уступать. Как оказалось, причиной этого было прибытие на смену частей, разгромленных в ходе штурмовки Гарапинильоса, летчиков высшей школы воздушного боя итальянских ВВС. Им была поставлена задача отомстить за посрамленную честь. Но это им не удалось, бой закончился при соотношении сбитых самолетов пять к семи в пользу республиканцев.

Именно на земле Испании раскрылся в полной мере военный талант Е. С. Птухина. Служивший под его началом А. Ф. Семенов, будущий Герой Советского Союза и генерал-лейтенант авиации, вспоминает: «Евгений Саввич Птухин обладал незаурядным талантом авиационного начальника. Он по-своему, как мы говорим теперь, по-птухински, разрабатывал, подготавливал и успешно осуществлял довольно значительные в тогдашних масштабах воздушные операции. Боевые задачи решались при тесном взаимодействии различных родов авиации, часто с наращиванием силы ударов, особенно в ходе борьбы с самолетами противника. Последние эффективно уничтожались не только в воздухе, но и на аэродромах»[37].

В январе 1938 года комбриг Е.С Птухин был отозван в Советский Союз. В отчете, написанном на имя руководства вооруженных сил, Евгений Саввич проанализировал применение авиации в боевых условиях. Он доказывал необходимость установки на истребителях пушечного вооружения, как эффективного средства борьбы с самолетами противника. Настаивал на бронировании кабин пилотов и приводил данные о количестве пострадавших по этой причине летчиков. Птухин считал, что на самолетах обязательно должна присутствовать радиосвязь, подкрепляя это примерами, когда приказами с земли можно было существенно повлиять на исход воздушного боя. В конце отчета он поставил вопрос о необходимости перехода звена от трех самолетов к четырем, разбитым на две пары. Данная структура хорошо зарекомендовала себя в воздушных боях в небе Испании.

22 февраля 1938 года Е. С. Птухину было присвоено внеочередное воинское звание «комкор», и он был награжден юбилейной медалью «ХХ лет РККА».

7 марта 1938 года в Кремле, в торжественной обстановке, М. И. Калинин вручил комкору Птухину сразу два ордена – Ленина и Красного Знамени, которых он был удостоен за бои в Испании.

В апреле 1938 года Евгений Саввич был назначен командующим Военно-воздушными силами Ленинградского военного округа. На первомайском параде на своем краснокрылом И-16 он летел во главе воздушной армады.