Op 16 augustus 2006 maakte Huntelaar zijn debuut voor Nederland in een vriendschappelijke wedstrijd tegen Ierland, die met 4-0 werd gewonnen. Hierbij gaf Huntelaar twee assists en scoorde hij twee keer. De laatste keer dat een debutant van Oranje voor hem twee keer scoorde was Dick Nanninga in 1978. Pas ruim een jaar later scoorde hij zijn derde doelpunt voor Oranje. Huntelaar had in de eerste wedstrijden van 2007 weinig indruk gemaakt en werd na de zomerstop enkele maanden niet meer opgeroepen door de bondscoach. Bij de EK-kwalificatiewedstrijden tegen Roemenië en Slovenië in oktober was hij echter weer van de partij. Op 17 oktober scoorde hij de 2-0 op aangeven van Ryan Babel. Dit bleek het begin van een productieve reeks, in de volgende vier wedstrijden scoorde Huntelaar vijfmaal. De laatste was de treffer op het EK voetbal in Zwitserland en Oostenrijk in 2008, tijdens de derde groepswedstrijd tegen Roemenië. Huntelaar verving tijdens het duel Van Nistelrooij, die de voorkeur in het centrum kreeg tijdens de eerste groepswedstrijden tegen Italië en Frankrijk. Het bleef het enige optreden voor Huntelaar op dit toernooi want Nederland werd in het volgende duel na verlenging uitgeschakeld door Rusland, dat onder leiding stond van Guus Hiddink.