Roberto Sensini a disputé trois Coupes du monde avec l'équipe d'Argentine : en 1990 (finaliste), 1994 (huitième-de-finaliste) et 1998 (quart-de-finaliste). Lors de la finale de la Coupe du monde 1990 face à l'Allemagne, il commet une faute sur Rudi Völler dans la surface de réparation à la du match. L'arbitre Edgardo Codesal Méndez accorde un penalty, transformé par Andreas Brehme. L'Argentine s'inclinera 1-0 ; ce penalty sera contesté par Sensini et la presse du pays.