Genç İspanyol millî basketbol takımlarının bir üyesi olarak, Llull U-18 millî takımıyla 2004 FIBA Avrupa Şampiyonası'nda altın madalya kazandı ve o U-20 Şampiyonası 2007 FIBA Avrupa'da gümüş madalya kazandı. Ayrıca a İspanya millî takımında değişmez oyuncularından birisi olan Llull millî takımıyla beraber 2009 Avrupa Basketbol Şampiyonası ve 2011 Avrupa Basketbol Şampiyonası turnuvalarında altın madalya kazanma başarısı gösterdi. O 2012 Yaz Olimpiyat Oyunları'nda ise millî takımıyla beraber gümüş madalya kazandı.