Nur eine Woche nach seinem letzten Rennen im Alpinen Skiweltcup nahm Luca Cattaneo am 15. Januar 2005 in Pozza di Fassa zum ersten Mal an einem Weltcuprennen in der Freestyle-Disziplin Skicross teil und gewann mit Platz 26 gleich die ersten Weltcuppunkte. Ähnliche Ergebnisse erzielte er auch in den folgenden Rennen, bis ihm im Januar und Februar 2007 mit den Plätzen elf in Flaine und neun in Les Contamines seine bisher besten Ergebnisse im Skicross-Weltcup gelangen und er damit den 13. Platz in der Weltcupwertung der &lt;a href="Freestyle-Skiing-Weltcup%202006/07"&gt;Saison 2006/07&lt;/a&gt; erzielte. Kurze Zeit später fuhr er bei der Weltmeisterschaft 2007 in Madonna di Campiglio auf Platz 14. In der &lt;a href="Freestyle-Skiing-Weltcup%202007/08"&gt;Saison 2007/08&lt;/a&gt; fuhr Cattaneo noch zweimal unter die besten 20, aber im nächsten Winter kam er nur einmal unter die besten 30. Bei der Weltmeisterschaft 2009 in Inawashiro wurde er 35. Seine bislang letzten Skicross-Weltcuprennen bestritt er im Dezember 2009.