La signature de l'international espagnol a été effectuée par le président Raul Martin Presa, tout comme l'ajout de Falcao l'année dernière, qui n'a pas été approuvé par les autres responsables du club.
Costa a ainsi mis fin à des semaines d'incertitude quant à son retour au Rayo.
Le joueur de 33 ans signera un contrat d'un an plus une option pour un autre, et gagnera 1,5 million brut par saison, qui pourrait augmenter si certains objectifs sont atteints.
L'attaquant rejoint le club après près de huit mois d'inactivité, son dernier match remontant au 12 décembre 2021, lorsqu'il a aidé l'Atletico Mineiro à remporter la Copa Do Brasil.
Depuis lors, Costa s'est entraîné à Madrid en vue de son prochain transfert.
Au Rayo, il fera équipe avec Radamel Falcao, avec qui il a déjà partagé un vestiaire à l'Atletico Madrid et à Chelsea.
Désormais, le Colombien et le Brésilien partageront la ligne d'attaque sous la direction d'Andoni Iraola, qui utilise une formation en 4-2-3-1.
Les deux anciens joueurs de l'Atletico seront rejoints par Sergio Camello, qui cherchera à occuper le poste de milieu offensif.
Costa est la cinquième recrue de l'été pour le Rayo, et bien que leur attaque soit complète, ils cherchent encore à renforcer d'autres postes.
Le défenseur central et le latéral gauche sont toujours les priorités du directeur David Cobeno, qui a encore du travail à faire d'ici la fin de la fenêtre.