Tales éxitos hicieron que Ladislao Kubala, seleccionador nacional absoluto, se fijara en Quini, incluyéndolo por primera vez en una convocatoria en 1970. Tras una serie de entrenamientos, debutó con el combinado nacional el 28 de octubre de 1970 en el estadio de La Romareda, en Zaragoza, ante Grecia. Tras comenzar el partido como suplente, sustituyó a Gárate y marcó uno de los dos goles de España, que venció a los griegos por 2-1. El equipo español formó así: Iribar, Melo, Sol (Gallego), Uriarte, Adelardo, Costas, Amancio (Rodilla), Luis, Gárate (Quini), Marcial y Rexach. Aquel fue el primero de treinta y cinco partidos con la selección —el último fue el disputado en Madrid contra la República Federal Alemana el 2 de junio de 1982—, con la que participó en los campeonatos mundiales de Argentina 1978 y España 1982, y en la Eurocopa de Italia 1980. Como internacional, sólo llegó a anotar ocho goles al disfrutar pocas veces de la libertad del "nueve", que sí tenía en el Sporting y el Barcelona, encomendándosele a veces labores de marcaje que cumplía correctamente pero no tan vistosas como las de goleador a las que estaba acostumbrado, lo cual levantó en ocasiones las críticas de la prensa, como él mismo recuerda: