13 июля 2016 года Президент Российской Федерации Владимир Путин удовлетворил заявление Марио Фернандеса о приёме в гражданство России. 16 августа 2017 года Фернандес попал в расширенный состав сборной России для участия в учебно-тренировочном сборе в Новогорске. Первую неофициальную игру за сборную провёл 3 сентября 2017 года против московского «Динамо» (3:0), забив в этой встрече один гол, а уже 7 октября дебютировал в сборной России в товарищеском матче против сборной Республики Корея, выйдя на замену вместо Александра Самедова на 64-й минуте. Кубок конфедераций 2017, прошедший летом, пропустил из-за перелома носа.