Arrizabalaga pelasi kaksi ottelua Espanjan alle 18-vuotiaiden maajoukkueessa. Hän oli Espanjan ykkösmaalivahti maan voittaessa alle 19-vuotiaiden Euroopan-mestaruuden 2012. Kaikkiaan hän pelasi ikäluokassa kuusi maaottelua. Alle 21-vuotiaiden maajoukkueessa hän pelasi 22 ottelua. Ikäluokan EM-kilpailuissa 2017 hän pelasi yhtä vaille kaikki ottelut Espanjan saadessa hopeaa.