Nach seines Erfolgen bei den Junioren Argentiniens absolvierte Luis Islas sein erstes Länderspiel im Seniorenbereich 1984. Zwei Jahre spätere stand er im Aufgebot der argentinischen Fußballnationalmannschaft für die Fußball-Weltmeisterschaft in Mexiko. Mit Nery Pumpido hütete allerdings ein anderer Torhüter das Tor der Gauchos, sodass Islas zu keinem Einsatz kam. Da die argentinische Mannschaft bei dem Turnier den Weltmeistertitel gewinnen konnte, kam Islas trotzdem zu Weltmeisterehren. Nach der Weltmeisterschaft spielte er zwei Südamerikameisterschaften, wo er aber wieder nicht Nummer 1 war. Kurz vor der Fußball-Weltmeisterschaft 1990 in Italien beendete er seine Nationalmannschaftskarriere vorerst. Kurioserweise verletzte sich Pumpido im zweiten Gruppenspiel und Sergio Goycochea, eigentlich als dritter Torhüter angereist, spielte den Rest der Weltmeisterschaft, die Argentinien als Zweiter beendete. Nach der WM in Italien wurde Alfio Basile neuer Nationaltrainer Argentiniens und Islas wollte auch wieder für Argentinien spielen. Nach dem Sieg beim König-Fahd-Pokal 1992, dem ersten Konföderationen-Pokal, stand er im Kader für die Fußball-Weltmeisterschaft 1994. Als Nummer 1 ins Turnier gegangen, waren seine Leistungen alles andere als weltmeisterlich, in vier Spielen kassierte er sechs Gegentore, fast folgerichtig kam das Aus bereits im Achtelfinale. Nach der Weltmeisterschaft in den Vereinigten Staaten endete seine Nationalmannschaftszeit nach 30 Länderspielen endgültig.