На 2 юни 2001 г. Диего, след прекрасните си представяния с Депортиво, спечелва дебют за Испания, като вкарва гол срещу Босна и Херцеговина (4-1) в квалификация за Световното първенство по футбол 2002 във Овиедо. На финалите в Япония и Южна Корея, Диего играе пестеливо за четвъртфиналистите след като получава контузия и не отбелязва нито един гол.