Малофеев впервые был вызван в сборную СССР в 1963 году Константином Бесковым, дебютировав в матче со сборной Венгрии. Вместе с командой принимал участие в Евро-1964 и, несмотря на то, что на поле не появлялся, стал серебряным призёром турнира.