Für die Österreichische Eishockeynationalmannschaft, bei der er zuletzt auch den Kapitänsposten innehatte, nahm Martin Ulrich seit 1991 insgesamt 17 mal an Weltmeisterschaften teil. Dabei spielte er zunächst 1991, 1992 und 1997 in der B-Gruppe sowie 1993, 1994, 1995, 1996, 1998, 1999 und 2000 in der A-Gruppe. Nach der Umstellung auf das heutige Divisionensystem stand er 2001, 2002, 2004, 2005 und 2007 in der Top-Division sowie 2006 und 2008, als er in das All-Star-Team des Turniers gewählt wurde, in der Division I auf dem Eis.