После череды травм и операций Роналдо успел восстановиться к чемпионату мира по футболу 2002, но его физическая форма не была идеальной, гарантии, что Роналдо примет участие в предстоящем турнире, не было. До чемпионата мира Роналдо не играл 1,5 года. Он неплохо отыграл, выходя на замены в последних четырёх турах чемпионата Италии 2001/02 за «Интер», забив при этом 4 мяча. Однако, это не помогло его клубу выиграть скудетто, в итоге «Интернационале» стал третьим, уступив в последнем туре «Лацио» и пропустив вперед «Ювентус» и «Рому». В первом матче на ЧМ Роналдо забил гол в ворота турок, замкнув в падении ювелирную передачу Ривалдо. В следующем матче с китайцами Роналдо заработал пенальти, который реализовал Роналдиньо и забил гол с передачи Кафу, а в последнем матче группового этапа сделал дубль в ворота сборной Коста-Рики, причем изначально первый гол записали как автогол защитника костариканцев Марина, но затем Роналдо подал протест, и ФИФА приняла решение записать гол на счет Роналдо. В 1/8 финала бразильцам противостояла команда Бельгии. В сложно складывающемся матче для бразильцев Ривалдо открыл счет, а Роналдо укрепил преимущество. Итог — победа 2:0. В 1/4 финала Роналдо не забил, но Бразилия в итоге победила Англию 2:1. В 1/2 финала Роналдо забивает великолепный гол туркам с носка, находясь в окружении трёх игроков. В финале с немцами он делает дубль в ворота великого Оливера Кана. Первый гол он забивает после добивания, когда Ривалдо пробил по воротам, а Кан не удержал мяч. Второй гол был забит после отменной комбинации: Клеберсон прострелил с фланга, Ривалдо зряче пропустил мяч между ног, а Роналдо замкнул передачу, поставив великолепную точку в чемпионате. Он стал лучшим бомбардиром ЧМ с 8 мячами. После ЧМ он перешёл в мадридский «Реал».