El costarricense llegó al Real Madrid en agosto del 2014, tras su buen papel en Brasil 2014; su llegada fue para ser sustituto de la leyenda merengue, Iker Casillas.
En su primer año jugó seis partidos de Liga, dos de Champions League y tres de Copa del Rey; al final del mercado de fichajes del 2015, estuvo a punto de salir al Manchester United; sin embargo, un error con el fax frustró la llegada de David De Gea a la capital española.
Tras la salida del Iker Casillas, el meta costarricense se adueñó de la portería merengue, durante esa temporada (2015-2016), Keylor logró un récord de imbatibilidad en un arranque de temporada, contando Liga y Champions, el costarricense alcanzó 517 minutos sin recibir gol, superando los 475 de Casillas.
En la temporada doméstica se quedó a solo cinco minutos de alcanzar el récord de Miguel Ángel, quien en la temporada 1975-1976, mantuvo durante 431 minutos la portería en cero. Navas alcanzó los 426.
Además, en la Champions League, el tico es el segundo con récord de imbatibilidad de la competición, en esa misma temporada alcanzó los 738 minutos sin recibir gol, donde enfrentó a equipos como el Basel de Suiza, el Ludogorets, el Shakhtar Donestk, PSG, Malmo y Roma, finalmente Ricardo Rodriguez, con un penal, cortó el récord del tico en los cuartos de final contra el Wolfsburg de Alemania.
El primer lugar sigue siendo Jens Lehmann con 853.
Keylor Navas también se convirtió en el primer portero extranjero en alcanzar los 100 partidos defendiendo la portería del Real Madrid.
Una Liga Española, una Supercopa de España, tres UEFA Champions League, tres Supercopa de Europa y cuatro mundialitos de clubes conforman el palmarés del tico con la camiseta merengue. Tras cinco años y 12 títulos bajo su manga, Keylor Navas se despide del Real Madrid dejando una marca en la historia del equipo merengue.
