Ronaldinho a participat la prima Cupă Mondială în 2002, alături de Ronaldo și Rivaldo formând o ofensivă de temut, ei făcând parte și din echipa câștigătoare a Copa America în 1999. A jucat în cinci meciuri și a marcat două goluri. Primul gol a fost marcat în meciul din faza grupelor împotriva Chinei, pe care Brazilia l-a câștigat cu 4-0. Al doilea gol a fost unul decisiv marcat în sferturi împotriva Angliei. În minutul 50 Ronaldinho a executat o lovitură liberă de la 35 de metri învingându-l pe portarul Angliei David Seaman și aducând-o pe Brazilia în avantaj 2-1. Oricum, șapte minute mai târziu, el a fost eliminat pentru un fault comis la adresa fundașului englez Danny Mills. A fost suspendat pentru semifinală, dar s-a reîntors în finala pe care Brazilia a câștigat-o cu 2-0 în fața Germaniei. Astfel Brazilia a câștigat a cincea Cupă Mondială.