召回这一级别国家队。2010年1月在德国队于辛德尔芬根的一次集训中，穆勒再次得到了成年队的征召，他入选了德国队在同年3月对阵阿根廷友谊赛的参赛名单。在这场于安联球场举行的比赛中，穆勒作为首发球员完成了他在国家队的首次亮相，并在第66分钟被拜仁队友托尼·克罗斯替换下场，最终德国队以0比1失利。
2010年世界杯.穆勒在2010年世界杯足球赛前夕与其他7名拜仁球员共同入选了德国队的27人临时大名单。在球队于南蒂罗尔的训练营中，他因骑自行车摔倒而受到惊吓，其后证实仅为表面擦伤，得以顺