Po wybuchu wojny amerykańsko-hiszpańskiej pancernik został wycofany ze stoczni i powrócił w skład floty. Nie został włączony do eskadry admirała Cervery, płynącej na Kubę, co uchroniło go prawdopodobnie przed zniszczeniem podczas bitwy 3 lipca 1898 roku. Dołączony do powstającej Eskadry Rezerwowej, miał być początkowo użyty do zaatakowania atlantyckiego wybrzeża Stanów Zjednoczonych, a po odwołaniu tej akcji wysłany z całą eskadrą na Filipiny. Okręty hiszpańskie wypłynęły z bazy w Kadyksie 16 czerwca 1898 roku i skierowały się w stronę Kanału Sueskiego. Przeszły go 5 lipca, ale już następnego dnia rząd, po otrzymaniu wiadomości o klęsce pod Santiago de Cuba, nakazał im powrót na wody macierzyste.
W kolejnych latach "Pelayo" wciąż pełnił funkcję reprezentacyjnej jednostki floty, wizytując między innymi Tulon w 1901 roku i Lizbonę trzy lata później. Również w 1904 roku uczestniczył w rewii na powitanie cesarza Wilhelma II w zatoce Vigo. Jedyny w historii pancernika udział w akcji bojowej wiąże się z powstaniem marokańskich Rifenów w 1909 roku. Podczas tzw. drugiej wojny rifskiej ostrzeliwał pozycje przeciwnika pod Melillą. Pomimo przestarzałej konstrukcji, "Pelayo" pozostawał w składzie marynarki hiszpańskiej aż do lat 20. XX wieku.