В 2014 году в составе молодёжной сборной Бразилии он выиграл Турнир в Тулоне. В 2016 году в составе олимпийской сборной Бразилии Луан выиграл Олимпийские игры в Рио-де-Жанейро. На турнире он сыграл в матчах против команд ЮАР, Ирака, Дании, Колумбии, Гондураса и Германии. В поединках против датчан, колумбийцев и гондурасцев Луан забил три мяча.