1985-1987 yıllarında Batı Almanya 21 yaş altı millî futbol takımının kalesini koruyan Illgner, 1987 yılından itibaren düzenli olarak A millî takımının kalesini korumaya başladı. Sırasıyla 1988 Avrupa Futbol Şampiyonası, 1990 FIFA Dünya Kupası, 1992 Avrupa Futbol Şampiyonası ve 1994 FIFA Dünya Kupası'nda Almanya'nın kalesini korudu.