Fernández bestritt 172 Länderspiele für die spanische Nationalmannschaft, in denen sie 372 Treffer erzielte. Mit Spanien belegte sie bei der Europameisterschaft 2008 den zweiten Platz. Zusätzlich wurde sie in das Allstar-Team der EM gewählt. Bei der Weltmeisterschaft 2009 wurde sie erneut in das Allstar-Team gewählt. Im Sommer 2012 nahm Fernández an den Olympischen Spielen in London teil, wo sie die Bronzemedaille gewann. Im Januar 2014 erklärte sie ihren Rücktritt aus der Nationalmannschaft.