Jabarkan Valencia dari David Villa

Setelah sukses di Zaragoza, tim itu membutuhkan uang, sebagai hasilnya, Villa membuat langkah besar ke salah satu kelas berat sepak bola Spanyol, sebagai tampilan baru Valencia di bawah asuhan Quique Sánchez Flores ditebus dengan harga € 12.000.000 untuk mengamankan jasa Villa pada musim panas 2005. Selama pertandingan pertamanya berseragam Valencia, pada pertandingan Piala Intertoto melawan klub Belgia KAA Gent, Villa mencetak gol pertama dalam pertandingan yang dimenangkan Valencia 2-0. Dia membuat debut liga untuk Valencia datang sebagai pengganti melawan Real Betis dalam kemenangan 1-0 pada 27 Agustus 2005. Dia mencetak hat-trick bagi Valencia melawan Athletic Bilbao di stadion San Mames La Liga. Pada tanggal 23 April 2006. Villa berhasil membuat hat-trick hanya dalam waktu lima menit (80 ke menit ke-85) membuatnya menjadi salah satu pemain dengan hat-trik tercepat yang pernah tercatat. Valencia memenangkan pertandingan itu 3-0.

Di musim 2007-08, Villa bermain di ajang Liga Champions. Dia mencetak satu-satunya gol dalam kemenangan 1-0 melawan Schalke 04  dan melanjutkan golnya ketika menempatkan skor Valencia 1-0 melawan Chelsea, namun gol dari Joe Cole dan Didier Drogba membuat Valencia kalah 2-1. Valencia finish di klasmen bawah Liga Champions dan tersingkir. Pada penampilan liga ke-100 untuk Valencia, Villa mencetak hat-trick ke gawang Levante, 54-nya, ke-55 dan ke-56 golnya untuk klub.