Divenuto internazionale nel 1998, venne per la prima volta utilizzato nella Coppa America sudamericana nel 2001. Selezionato inizialmente per il Campionato mondiale di calcio 2002 in Corea del Sud e Giappone, il suo nome venne fatto depennare dalla Federazione uruguayana, poiché implicato in un'inchiesta sulla corruzione del mondo arbitrale in Uruguay, dopo le accuse mosse da colleghi dello stesso Larrionda (l'inchiesta non accertò mai le irregolarità eventualmente commesse). Nel 2003 è utilizzato dalla FIFA nel torneo Confederations Cup in Francia, esperienza bissata nel giugno 2009 in Sudafrica.