Ochoa, daha 20 yaşındayken o zamanki Meksika millî takımı teknik direktörü Ricardo Lavolpe tarafından Meksika millî takımının 23 kişilik 2006 FIFA Dünya Kupası kadrosuna 3. kaleci olarak çağrıldı. Ochoa ondan sonra Meksika’nın 2007 CONCACAF Altın Kupa, 2007 Copa América ve 2009 CONCACAF Altın Kupa kadrolarında yer aldı. Ochoa Meksika’nın 2010 FIFA Dünya Kupası kadrosunda da yer aldı. Ochoa’nın 2010 FIFA Dünya Kupası’nda Meksika’nın 1. kalecisi olması bekleniyordu, ancak Javier Aguirre Ochoa’yı yaptığı bazı büyük hatalar sonucunda Oscar Perez’in yedeği yaptı.