Saksan jalkapallomaajoukkueessa Frank Mill pelasi vuosina 1982–1990 17 maaottelua, mutta ei onnistunut tekemään yhtään maalia. Ennen miesten maajoukkuetta Mill oli pelannut kaksi ottelua alle 21-vuotiaiden maajoukkueessa. Hän debytoi Saksan paidassa 21. maaliskuuta 1982 Brasiliaa vastaan. Mill voitti Saksan joukkueessa maailmanmestaruuden vuonna 1990, vaikkakaan ei pelannut yhtään ottelua. Lisäksi hän osallistui kesäolympialaisiin vuosina 1984 ja 1988. Jälkimmäisistä tuli olympiapronssi. Mill osallistui myös vuoden 1988 EM-kisoihin. Saksa pääsi silloin välieriin asti.