Zalayeta nahm mit der uruguayischen U-20-Auswahl an der U-20-Südamerikameisterschaft 1997 teil und belegte mit der Mannschaft den vierten Rang. Im Verlaufe des Turniers wurde er von Trainer Víctor Púa achtmal (fünf Tore) eingesetzt. Im selben Jahr wurde er mit der Junioren-Auswahl Vize-Weltmeister. Er spielte auch für die A-Nationalmannschaft Uruguays. Von seinem Debüt am 13. Dezember 1997 bis zu seinem letzten Einsatz am 16. November 2005 absolvierte er insgesamt 33 Partien, in denen er zehn Treffer erzielte. Mit ihr nahm er am FIFA-Konföderationen-Pokal 1997 und an der Copa América 1999 teil.