Det var ett grekiskt F-16-plan som kraschade kort efter att det startat strax efter klockan 15 lokal tid på militärbasen Los Llanos i Albacete, drygt 26 mil sydöst om Madrid.
Planet deltog i en gemensam Nato-övning, och flera av de döda ska vara militärer från olika länder, bland annat Italien och Frankrike. Bland de döda finns också två grekiska piloter.
Planet ska ha kraschat in i en hangar där flera andra stridsflygplan, som även de ingick i övningen, stod uppställda.
13 personer har också skadats, varav åtta allvarligt.