Med 500 meter kvar till målet vid observatoriet i Arcos de las Salinas satte Madrazo in rycket och vann etappen före stallkamraten Jetse Bol och Jose Herada, som ett tag var loss med över tio minuter till klungan.
– Att vinna här är en av de största bedrifterna man kan göra som cyklist. Det var en dröm som gick i uppfyllelse, sade spanjoren om vinsten, hans första i en Grand Tour, inför hemmapubliken efter 170 km.
Colombian tog över totalledningen
Det blev förändringar i sammandraget efter att Miguel Angel ”Superman” Lopez dragit ifrån sammanlagcyklisterna de sista kilometerna i den tunga avslutningen och slutat fyra på etappen. Colombianen leder nu totalt med 14 sekunder före Primoz Roglic och 23 före Nairo Quintana.
– Det kommer fler möjligheter de närmaste dagarna, förutspådde Lopez.
Veckans återstående etapper fram till måndagens vilodag kommer att bjuda på tuffa backiga och bergiga förhållanden och toppstriden kommer att få en bättre kontur.