Segura Pallerés nahm 2008 und 2010 mit der Junioren-Nationalmannschaft Spaniens an der Junioren-Europameisterschaft sowie 2009 an der Junioren-Weltmeisterschaft teil. Seit 2011 ist Teil des Kaders der spanischen Volleyballnationalmannschaft. Mit dieser nahm sie an den Volleyball-Europameisterschaften 2011 in Italien und Serbien, 2013 in Deutschland und der Schweiz, 2015 in Belgien und den Niederlanden sowie 2017 in Aserbaidschan und Georgien. Ebenso nahm sie an der Volleyball-Europaliga 2011, 2012, 2014, 2016 und 2017 teil.