Podczas dwuletniego pobytu w federacji miał 2 feudy z Juventudem Guerrerą i Psicosisem. thumb|Mysterio bez maski w 1999
World Championship Wrestling (1996–2001) Następnie występował w federacji WCW, gdzie zadebiutował 16 czerwca 1996 roku na The Great American Bash, gdzie walczył z Deanem Malenko. W latach 1999–2001 Mysterio w WCW walczył bez maski jako Giant Killer.
Powrót do Meksyku i scena niezależna (2001–2002) Po zamknięciu WCW Mysterio walczył w federacjach HWA, WWA, OVW, WAR i XWF.
World Wrestling Entertainment (od 2002) Debiut i Cruiserweight Champion (2002–2004) W czerwcu 2002 roku Mysterio podpisał kontrakt z WWE. Z jego ringowego pseudonimu usunięto „Jr.” i zapowiadano go po prostu jako Rey Mysterio. Za namową Vince’a McMahona Mysterio ponownie założył maskę, co rozzłościło kibiców lucha libre w Meksyku, gdyż Mysterio naruszył tradycję. WWE ocenzurowało występy Mysterio bez maski w WCW, aby postać Reya nabrała tajemniczości. Jednakże podczas retransmitowania walk WCW w 2013 roku z udziałem Mysterio pozostały nienaruszone. thumb|Mysterio rozdaje autografy w 2004 Mysterio zadebiutował w WWE 25 lipca 2002 roku na SmackDown!