Са сениорском репрезентацијом Србије и Црне Горе учествовао је на Светском првенству 2006. у Јапану. Упркос повреди зарађеној у Америци, Илић је био на припремама за Европско првенство у кошарци 2007., али га селектор Зоран Славнић није изабрао међу 12 играча који су играли на првенству.