Samuelsson blev 2001 uttagen till Sveriges trupp till JVM i Ryssland. Sverige slog ut värdnationen i kvartsfinal med 2–3, men föll i den efterföljande semifinalen mot Tjeckien med 1–0. Sverige förlorade sedan också bronsmatchen mot Kanada med 2–1 efter förlängningsspel. På sju matcher noterades Samuelsson för tre mål och var därmed, tillsammans med Pär Bäcker och Fredrik Sundin, Sveriges främsta målgörare. 2002 spelade Samuelsson sitt andra och sista JVM, som denna gång avgjordes i Tjeckien. I slutspelsrundan föll laget, återigen, mot Kanada i kvartsfinal med 5–2. På sju matcher stod Samuelsson för ett mål och en assist.