Guarneri gab sein Debüt in der "Squadra Azzurra" 1963 gegen Brasilien. Seine internationale Karriere war geprägt von einem großen Erfolg. Bei seiner ersten Weltmeisterschaft 1966 in England schied er noch in der Gruppenphase aus, jedoch gewann die gleiche Nationalmannschaft zwei Jahre später unter Ferruccio Valcareggi den EM-Titel im eigenen Land. Nach diesem Titel beendete Guarneri seine Nationalmannschafts-Karriere.