באליפות העולם בשנת 2002 שנערכה באינדיאנפוליס הוא היווה גורם משמעותי בנבחרתו ושיחק נגד כוכבי NBA אחרים כדוגמת מאנו ג'ינובילי, דירק נוביצקי ופרדראג סטויאקוביץ'. עם זאת, גם הפעם נבחרת סין לא נחלה הצלחה מרובה, וסיימה במקום האחרון בשלב הבתים השני. למרות הכישלון, נבחר יאו לסנטר המצטיין של הטורניר.