Latem 1989 Carlos ponownie został piłkarzem Realu Oviedo, gdzie szybko wywalczył sobie miejsce w pierwszym składzie, zostając przy tym czołowym strzelcem zespołu i całej ligi hiszpańskiej. Piłkarzem Realu pozostawał przez kolejne siedem lat, podczas których nie odniósł jednak większych sukcesów, zwykle plasując się ze swoją ekipą w środku tabeli i tylko raz, w sezonie 1991/1992, kwalifikując się do Pucharu UEFA. Jego dobra forma zaowocowała także pierwszymi powołaniami do reprezentacji narodowej. Dwukrotnie, w rozgrywkach 1993/1994 i 1994/1995, był najskuteczniejszym Hiszpanem w tabeli strzelców Primera División. Tylko w jednym sezonie, 1991/1992, nie zakończył rozgrywek z dwucyfrową liczbą zdobytych bramek na koncie. Jest uznawany za jedną z legend klubu – zajmuje trzecie miejsce w klasyfikacji wszech czasów Realu zarówno pod względem rozegranych meczów (240) jak i zdobytych bramek (93) w pierwszej lidze. Zyskał sobie wielką popularność wśród fanów – jedna z grup kibicowskich zespołu nosi jego imię, natomiast popularny piosenkarz Melendi określa go jako swojego idola z dzieciństwa.