По разработанной в 1884 г. 10-летней судостроительной программе Испании предполагалось закладка пяти броненосцев 1-го класса, которые должны были стать основой испанского флота. Заказ на головной броненосец серии был передан французской фирме «Forges et Chantiers de la Mediterrane». Автором проекта броненосца стал конструктор Лагань, взявший за основу строившиеся в это время во Франции барбетные броненосцы типа «Марсо». При этом испанский броненосец должен был быть меньшего тоннажа, чем французский прототип, чтобы проходить Суэцкий канал

1 февраля 1885 г. в Ла Сейне близ Тулона был заложен первый броненосец будущей серии, названный в честь короля вестготов Пелайо (Пелагия), возглавившего в VIII в. сопротивление захватчикам-арабам на Пиренеях и разгромивших их в битве при Ковадонге 718 г. Вскоре, однако, в Испании сменилось правительство и была, соответственно, изменена стратегия развития флота в пользу усиления крейсерских сил. Новые броненосцы уже не закладывались, и "Pelayo" в результате остался единственным представителем линкоров додредноутного типа во флоте Испании. 5 февраля 1887 г. он был спущен на воду, а 9 сентября 1888 г. официально передан испанской стороне, хотя его достройка и вооружение продолжалась еще почти год. Стоимость корабля (без вооружения) составила 22 млн песет.

Стальной корпус, построенный по клетчатой схеме, имел двойное дно на большей части длины и был разделен 16 основными поперечными и продольной внутренними переборками. "Pelayo" имел очертания, характерные для французских броненосцев того времени, — высокобортный, с сильным завалом бортов и развитым таранным форштевнем. Удлиненный полубак простирался на 2/3 длины судна, что улучшало мореходность. Над верхней палубой возвышались две дымовые трубы с надстройкой и мостиком между ними. Две стальные мачты с мощными боевыми марсами могли нести паруса площадью 500 кв. метров (парусное вооружение броненосца казалось явным анохронизмом).

Основной двигательной установкой броненосца были две вертикальные паровые машины типа «компаунд» двойного расширения, питаемые двенадцатью огнетрубными цилиндрическими котлами. В то время уже активно применялись более совершенные паровые машины тройного расширения, однако устаревшие «компаунды» были выбраны за проверенность и надежность. Машины развивали мощность в 8000 л. с. при естественной и 9600 л. с. при форсированной тяге. Броненосец на испытаниях смог развить более 16 узлов. При этом было отмечено, что форсирование тяги не дает существенного прироста скорости из-за неудачных обводов корпуса ("Pelayo" взрывал носом огромные буруны). Нормальный запас угля составлял 650 тонн, это позволяло пройти порядка 3 тыс. миль экономным 10-узловым ходом, что считалось недостаточным для океанского плавания.

Главной защитой «Пелайо» был броневой пояс, тянувшийся вдоль ватерлинии по всей длине корпуса. Пояс имел толщину в 450-мм в центре корпуса и 300-мм в носовой и кормовой оконечностях, что было хорошей защитой даже от снарядов крупного калибра. Однако ширина бронепояса составляла всего 2,1 м, из которых только 0,6 м приходилось над ватерлинией. Большая часть надводного борта оставалась, таким образом, совершенно незащищенной. Горизонтальную защиту составляла сводчатая броневая палуба толщиной от 50 до 70 мм. Боевую рубку с органами управления защищала броня в 150 мм. Орудия главного калибра были укрыты в барбетах с толщиной брони в 400 мм. Сверху с передней части барбеты прикрывались расположенными под малым углом броневыми щитами в 60-мм. Броневая защита орудий вспомогательного калибра первоначально не предполагалась.

Главный калибр броненосца состоял из четырех крупнокалиберных орудий в одноорудийных барбетах, которые располагались ромбом. В носовом и кормовом барбетах стояли 320-мм, а в боковых — 280-мм орудия испанской фирмы Онтория. Теоретически "Pelayo" мог вести огонь в любую точку горизонта из трех орудий (фактически стрельба боковыми орудиями прямо или назад по курсу была опасна повреждениями корпуса). Управление орудиями было гидравлическим, заряжение могли производиться при любом положении ствола. К моменту вступления корабля в строй его главные артиллерийские системы уже считались слишком тяжелыми и нескорострельными.

Еще до получения орудий главного калибра "Pelayo" был привлечен к решению военно-дипломатических задач — в 1889 он участвовал в демонстрации испанской эскадры в Алукемасу (Марокко) в связи с нападением марокканцев на испанское рыболовное судно. В дальнейшем броненосец, как наиболее мощный корабль флота Испании, активно участвовал в международных визитах для демонстрации флага. В 1891 г. "Pelayo" побывал в Пирее на торжествах по случаю годовщины независимости Греции; в 1892 г. — в Нью-Йорке в связи с празднованием 400-летия открытия Америки; в 1895 г. — на открытии Кильского канала в Германии. В том же 1895 г. "Pelayo" вновь участвовал в военной демонстрации у берегов Марокко. В ноябре 1896 г. "Pelayo" прибыл в Тулон для модернизации. Ему были заменены устаревшие огнетрубные котлы — на 16 водотрубных котлов Никлосса; с мачт были сняты тяжелые марсы и парусный рангоут. Предполагалась и замена вспомогательной артиллерии, но этому помешала начавшаяся испано-американская война 1898 г.

На "Pelayo" была срочно возвращена снятая старая артиллерия. Не успев к отправке на Кубу эскадры адмирала П. Серверы, броненосец стал флагманом Резервной эскадры адмирала М. Камары. После разгрома американской крейсерской эскадрой в битве при Кавите испанской колониальной флотилии на Филиппинах, Резервная эскадра Камары получила приказ о выходе на помощь осажденной Маниле. Эскадра в составе "Pelayo", броненосного крейсера «Император Карлос V» и двух вспомогательных крейсеров вышла 16 июня из Кадиса и 6 июля прошла Суэцкий канал. Командующий американской эскадрой в Манильской бухте (4 бронепалубных крейсера и 2 канонерки). Дьюи опасался сражения с двумя броненосными испанскими кораблями и был готов в случае прихода эскадры Камары временно оставить Филиппины до подхода американских мониторов, с которыми Дьюи уже готов был дать бой испанцам. Однако после получения сведения об уничтожении эскадры Серверы в битве при Сантьяго-де-Куба 3 июля 1898 г. испанское правительство отозвало Резервную эскадры из Суэца обратно в Испанию как свою единственную оставшуюся боевую силу в виду угрозы появления в европейских водах американского флота.

После войны на "Pelayo" в 1899 г. была завершена модернизация вооружения. Вспомогательная артиллерия состояла теперь из девяти 140-мм пушек Канэ. Батарейная палуба получила защиту из верхнего броневого пояса толщиной в 75 мм. В следующем году малокалиберная артиллерия была заменена на двенадцать 57-орудий Норденфельда. Позднее с броненосца были сняты торпедные аппараты.

В дальнейшем "Pelayo" продолжал выполнять в основном представительские функции как флагман испанского флота. С осени 1911 г. броненосец регулярно принимал участие в боевых действиях против мятежных племен в Марокко, обстреливая побережье. После включения в 1913 г. в состав флота первого испанского линкора дредноутного типа Espana устаревший броненосец "Pelayo" был переведен в корабли второй линии. Тем не менее, последние годы службы стали самыми активными в его боевой карьере. Он активно использовался как корабль артиллерийской поддержки во время продолжавшейся войны в северном Марокко. С короткими перерывами на ремонты "Pelayo" действовал у берегов Африки до 1918 г., когда был выведен из состава Практической эскадры и переквалифицирован в судно вспомогательной службы. С 1919 г. — учебное артиллерийское судно («артиллерийский понтон») при морской школе в Феролле. В 1923 г. разоружен, в 1924 г. исключен из списков флота. В 1926 г. отбуксирован в Роттердам и разрезан на металл.