В составе сборной Азербайджана Наталья Мамедова принимала участие на чемпионатах мира 2006 и 2018 годов, Мировом Гран-при-2006, чемпионатах Европы 2005 (4-е место), 2007, 2009, 2011 и 2013 годов, олимпийских квалификационных турнирах 2004 и 2008 годов, отборочном турнире чемпионата мира 2018 года.