Летом 2009 года Карлос выступал за сборную на Золотом кубке КОНКАКАФ. В первом матче он забил в ворота Никарагуа, однако через 5 минут вынужден был покинуть поле из-за травмы, полученной в результате нарушения правил игрока соперников. Были опасения, что Карлос сломал ногу, но рентген показал, что опасения напрасны. В полуфинале против Коста-Рики Вела вышел на замену на 81-й минуте. Основное и дополнительное время закончилось с ничейным результатом, поэтому были назначены 11-метровые удары. Вела пробивал пятым и его гол вывел Мексику в финал, где её соперником стала сборная США. Первый тайм финального поединка закончился со счетом 0:0, и тренер мексиканцев принял решение выпустить Карлоса на поле. После этого ход поединка изменился. Быстрые перемещения и умные пасы Велы позволили Мексике одержать победу со счетом 5:0. Вела отдал пас Дос Сантосу, когда был заработан пенальти, затем он принял участие в комбинации, которая привела ко второму голу, после этого сам забил третий, и отдал голевую передачу, когда забивался четвёртый.