Ha totalizzato 8 presenze con la Nazionale di calcio spagnola, esordendo nella partita Jugoslavia-Spagna (0-1) del 30 novembre 1977. Con le "Furie Rosse" ha anche preso parte sia al Campionato mondiale di calcio 1978 che al Campionato europeo di calcio 1980. Nel mondiale fu clamoroso un suo errore sottoporta contro il Brasile, quando - nonostante il perfetto assist aereo del compagno Santillana (che in piena area beffa il diretto marcatore e il portiere avversario Leao, offrendogli un pallone d'oro da spingere in rete - Cardeñosa, dopo aver preso la mira, tira goffamente addosso all'ultimo difensore verdeoro piazzato sulla linea di porta. La partita terminerà 0-0 e il goal divorato si rivelerà decisivo per l'eliminazione della Spagna al primo turno.