Morata został powołany na Mistrzostwa Europy w 2016 roku we Francji. Zdobył bramkę w wygranym 3-0 meczu grupowym przeciwko Turcji w Nicei. 2 września 2017 roku, wchodząc z ławki w 77. minucie, zdobył bramkę, i pomógł odnieść zwycięstwo nad Włochami 3-0 w eliminacjach do Mistrzostw Świata 2018.