Han spelade fyra av Brasiliens fem matcher i VM 2006 som avbytare, då Ronaldo och Adriano var ordinarie anfallare. Han gjorde inga mål. Han var dock i toppform året därpå i Copa América 2007. Han hade nummer 11 på tröjan i turneringen, samma nummer som hans barndomshjälte Romário haft. Robinho gjorde alla Brasiliens fyra mål i gruppspelet; ett hattrick i en 3–0-vinst mot Chile och ett mål på straff i en 1–0-vinst över Ecuador. Hans sista två mål kom i kvartsfinalen mot Chile som Brasilien vann med hela 6–1. Robinho vann Guldskon och blev även turneringens bästa spelare.