Sur le plan des relations extérieures, Valenzuela pousse à prendre sa revanche sur : le , l'Espagne, aux côtés des Provinces-Unies, de l'Autriche et de la Lorraine, forme la Grande alliance de La Haye contre la France. Les opérations militaires de la guerre de Hollande tournent au désastre : en 1674, envahit la Franche-Comté, occupe Besançon et Dole. L'Italie se soulève et Messine se révolte en 1675 avec le soutien des Français. L'année suivante, la flotte espagnole est systématiquement battue lors des batailles d'Alicudi, d'Agosta et de Palerme, laissant le contrôle de la Méditerranée occidentale aux Français.