У складі збірної був учасником чемпіонату світу 1962 року у Чилі, на якому команда здобула бронзові нагороди, а Карлос зіграв у одному вирішальному матчі за 3-тє місце проти Югославії (1:0). Згодом поїхав з командою на чемпіонат світу 1966 року в Англії, де на поле не виходив, та чемпіонат Південної Америки 1967 року в Уругваї, на якому команда здобула бронзові нагороди.