Fernández esordì nelle competizioni internazionali di pallacanestro quando aveva 16 anni, partecipando al campionato europeo juniores. Successivamente, ha preso parte alle Olimpiadi di Atene del 2004. A partire dai giochi ateniesi è sempre stato presente (e spesso titolare) nella rosa della Spagna nelle grandi competizioni internazionali: tre europei (oro nel 2009 e nel 2011), due mondiali (oro nel 2006 con 9,1 punti a partita) e l'olimpiade di Pechino (medaglia d'argento), dove è stato tra i protagonisti del torneo (soprattutto in semifinale contro lituani e in finale contro gli USA