Ceballos debütierte am 13. November 2014 beim 2:0-Sieg im Heimspiel gegen Deutschland für die spanische U19-Nationalmannschaft, als er in der 76. Minute für David Concha eingewechselt wurde. Zwei Tage später gab er beim 5:1-Sieg gegen Frankreich sein Startelfdebüt. Im Juli 2015 nahm er mit der Mannschaft an der U19-Europameisterschaft in Griechenland teil und gewann mit ihr den Titel. Sein erstes Spiel für die U21-Auswahl absolvierte Ceballos am 26. März 2015 beim 2:0-Sieg gegen Norwegen. Im Juni 2017 nahm er mit der Mannschaft an der U21-Europameisterschaft in Polen teil. Spanien verlor das Finale gegen Deutschland mit , Ceballos wurde anschließend als bester Spieler des Turniers ausgezeichnet.