W maju 1937 Baumler przeniósł się do jednostki 1. Escuadrilla de Moscas, dowodzonej przez Rosjanina Iwana Łakiejewa, latającej na szybszych dolnopłatach I-16 „Mosca”. 2 czerwca Baumler na I-16 zestrzelił Fiata CR.32, w rejonie Segowii, a 14 czerwca kolejnego nad Huesca. 8 lipca, w eskorcie bombowców R-5, prawdopodobnie zestrzelił kolejnego CR.32. 15 lipca zakończył latanie bojowe w Hiszpanii i w sierpniu powrócił do USA. Podczas wojny domowej uzyskał 4 zwycięstwa powietrzne indywidualne i 1 zespołowe oraz 2 prawdopodobne.
Po powrocie do USA, Baumler wstąpił w 1938 do lotnictwa amerykańskiego, w stopniu podporucznika. W 1941 wystąpił ponownie ze służby i zgłosił się do ochotniczej grupy lotniczej AVG („Latających Tygrysów”) walczących w Chinach, jednakże odmówiono mu paszportu z powodu wcześniejszego uczestnictwa w walkach w Hiszpanii. Próbował następnie dostać się do AVG poprzez służbę w jednostce dostarczającej zaopatrzenie z USA, lecz podczas lotu transportowego do Chin, na wyspie Wake zastał go 7 grudnia 1941 atak japoński na USA.