Pyatov speelde twintig interlands voor Oekraïne –21. Op 22 augustus 2007 maakte hij zijn debuut in het Oekraïens voetbalelftal in een vriendschappelijke interland tegen de Faeröer (2–1 overwinning). Pjatov was in juni 2012 eerste doelman op het Europees kampioenschap in eigen land. Op 19 mei 2016 werd hij opgenomen in de Oekraïense selectie voor het Europees kampioenschap voetbal 2016 in Frankrijk. Oekraïne werd in de groepsfase uitgeschakeld na nederlagen tegen Duitsland (0–2), Noord-Ierland (0–2) en Polen (0–1). Het Oekraïens voetbalelftal haalde de kwartfinales op het EK 2020, gespeeld in 2021, na een 4-0 nederlaag tegen Engeland. Andriy Pyatov maakte deel uit van de selectie.