Vittorio Pozzo, pelatih Italia, berpikir bahwa Luisito adalah jembatan yang sempurna antara garda depan berbakat Giuseppe Meazza dan bek Monziglio, sehingga Monti menerima undangan untuk ikut serta dalam Piala Dunia FIFA 1934. Pada masa itu, aturan mengizinkan pemain mewakili lebih dari 1 negara dalam Piala Dunia dan "Oriundo", istilah Italiano untuk pemain asing keturunan Italia, amat terkenal dalam klub itu, gagasan memiliki pemain "oriundo" dalam tim nasional diterima baik oleh penggemarnya. Raimundo Orsi, Enrique Guaita, dan Luis Monti, yang semuanya lahir di Argentina membuktikan diri menjadi unsur penentu dalam Piala Dunia 1934. Dalam babak semifinal melawan Austria, Luis Monti diberi pekerjaan "man-marking" pada Matthias Sindelar, salah satu pemain paling berbakat di dasawarsa itu, dan diselesaikan dengan penuh keberhasilan oleh Monti. Dalam babak final, Italia menang 2-1 terhadap Cekoslowakia dan Luis Monti menambah medali pemenang ke penghargaan nomor dua dengan Argentina 4 tahun sebelumnya, menjadi tokoh pertama yang memenangkan medali Piala Dunia bergilir di negara yang berbeda. Luis Monti mengakhiri karier bermainnya untuk FC Juventus pada tahun 1939 setelah 225 permainan dalam Serie A Italia dan menjadi pelatih setelah ia pensiun.