Донадоні брав участь у двох чемпіонатах Європи та двох чемпіонатах світу. На чемпіонаті Європи в 1988 році італійці дійшли до півфіналу, в якому програли збірній СРСР. А Роберто провів у фінальному турнірі чотири гри. Через два роки на «домашньому» для Італії чемпіонаті світу, який проходив у 1990 році, в півфіналі Італія — Аргентина основний і додатковий час матчу завершився внічию 1:1, була призначена серія пенальті, у якій удар Донадоні, який пробивав 11-метровий 7-м, був відбитий Серхіо Гойкочеа, а Дієго Марадона, який пробивав пенальті в аргентинців слідом за Донадоні, був точним, вивівши свою команду у фінал турніру. Після цієї помилки номер 17, під яким виступав Роберто, став вважатися в Італії нещасливим. Наприклад, на чемпіонаті Європи у 2008 році, коли Донадоні був головним тренером італійців, сам Роберто дав 17-й номер третьому воротареві збірної Моргану де Санктісу.