В составе сборной Уругвая Фабиан Эстоянофф дебютировал ещё будучи игроком «Феникса» в 2001 году. Он выступил на Кубке Америки того года, сыграв 2 матча — против Мексики и Гондураса. В 2002 году Эстоянофф вообще не вызывался в сборную, пропустив, таким образом, чемпионат мира в Японии и Корее. Зато с 2003 по 2007 год Фабиан регулярно вызывался в Селесте, участвовал в отборочных играх к чемпионату мира 2006, Кубках Америки 2004 и 2007. По окончании последнего турнира он больше не вызывался в национальную команду.