В составе сборной Чехии Якуб Петружалек принимал участие в юниорском чемпионате мира 2003 года и чемпионате мира среди молодёжи 2005 года, на котором он вместе с командой завоевал бронзовые медали. На этих турнирах Якуб набрал 3 (2+1) очка в 13 проведённых матчах. В составе взрослой сборной Петружалек был членом команды на этапах Еврохоккейтура в сезоне &lt;a href="%D0%A5%D0%BE%D0%BA%D0%BA%D0%B5%D0%B9%D0%BD%D1%8B%D0%B9%20%D0%95%D0%B2%D1%80%D0%BE%D1%82%D1%83%D1%80%202011/2012"&gt;2011/12&lt;/a&gt;, набрав 2 (2+0) очка в 3 матчах, после чего он был вызван для участия в своём первом чемпионате мира, где он вместе с командой стал бронзовым призёром, в 10 проведённых матчах отметившись 4 (1+3) набранными очками.