Camille Ayglon-Saurina lief anfangs für die französische Juniorinnen-Nationalmannschaft auf, mit der sie den 4. Platz bei der U-19-Europameisterschaft 2004 sowie den 17. Platz bei der U-20-Weltmeisterschaft 2005 belegte. Am 1. März 2007 gab sie ihr Debüt für die französische Nationalmannschaft. Mit der französischen Équipe nahm sie 2008, 2012 und 2016 an den Olympischen Spielen teil. 2016 gewann sie die olympische Silbermedaille. Ein Jahr später gewann sie die Weltmeisterschaft in Deutschland. bei der Europameisterschaft 2018 errang sie die Goldmedaille im eigenen Land. Weitere Erfolge mit der französischen Auswahl waren der Gewinn der Bronzemedaille bei der Europameisterschaft 2016 sowie der Gewinn der Silbermedaillen bei der Weltmeisterschaft 2009 und Weltmeisterschaft 2011.