Cùng với đội tuyển Liên Xô và Nga, Mostovoi đã tham các giải vô địch bóng đá thế giới 1994 và 2002, các giải Euro 1996 và 2004, giải vô địch châu Âu U21 năm 1990 (năm này Liên Xô đoạt ngôi vô địch).