2004年夏、キャリアの新たな挑戦として選んだのが「銀河系軍団(ロス・ガラクトコス)」と呼ばれたレアル・マドリードへの移籍でした。
当時、マドリードの背番号10はポルトガル代表の至宝ルイス・フィーゴが着用しており、エースナンバーの9番はブラジル代表ロナウドが背負っていました。そこでオーウェンに与えられたのが「背番号11」です。
スター選手がひしめく中で先発出場機会は限定的だったものの、途中出場から効率的にゴールを量産。リーグ戦13ゴール(公式戦通算16ゴール)を記録し、分あたりの得点効率ではリーガ屈指の数値を叩き出しました。しかし、翌年のワールドカップを見据えて出場機会を確保するため、わずか1シーズンでスペインを離れる決断を下すことになります。