В 1967 году футболист был впервые вызван в сборную Демократической Республики Конго и провёл свой первый матч в её составе. В 1974 году Муламба играл за Заир как в Кубке африканских наций в Египте, так и на чемпионате мира в ФРГ. В Египте он забил девять голов, установив новый рекорд турнира, благодаря чему Заир завоевал трофей. Футболист вышел на поле в обоих финальных матчах против Замбии, отличившись в каждом из них двумя забитыми мячами. Муламба был назван лучшим игроком турнира и был награждён Орденом Леопарда президентом Мобуту Сесе Секо. На чемпионате мира он принял участие в матчах против Шотландии (0:2) и Югославии, в последнем из которых он был удален на 23 минуте. Заир уже проигрывал 4:0 к тому времени и, в конце концов, проиграл 9:0. Впоследствии Муламба пропустил последний матч против Бразилии и был дисквалифицирован на три игры, а Заир покинул турнир на стадии группового этапа, так и не забив ни одного мяча. Позже игрок заявлял, что причина неудачного выступления на турнире кроется либо в протесте футболистов, либо в сломе морального духа после того, как команда не получила обещанные бонусы в размере 45 000 долларов. В 1976 году он участвовал в Кубке африканских наций и забил гол в матче против Судана (1:1).