Karavajev pelasi Ukrainan nuorisomaajoukkueissa ja nousi A-maajoukkueeseen ensimmäisen kerran lokakuussa 2015 EM-karsintaottelussa Makedoniaa vastaan. Hän kuului Ukrainan miehistöön EM-kilpailuissa 2016 mutta ei saanut peliaikaa. Hän on pelannut kaikkiaan 36 A-maaottelua, joista kuusi on ollut MM-karsintaa, kahdeksan EM-karsintaa, kuusi Kansojen liigaa ja kolme kesän 2021 EM-kilpailuja. Avauskokoonpanossa hän on pelannut 27 kertaa. Ainoan maaottelumaalinsa hän on tehnyt maaliskuussa 2018 ystävyysottelussa Japania vastaan.