İlhan Mansız debutta in Nazionale il 7 ottobre 2001 entrando nel secondo tempo di Moldavia-Turchia 0-3, gara valida per le qualificazioni ai mondiali 2002. È proprio ai campionati mondiali del 2002, disputati in Giappone e Corea del Sud, che si mette in luce a livello mondiale realizzando contro il Senegal il golden goal che permette ai turchi di approdare alle semifinali per la prima volta nella storia. Si dimostra decisivo anche nella finale per il 3º posto vinta 3-2, segnando una doppietta contro i padroni di casa sudcoreani.