Bei der Junioren-Weltmeisterschaft 2005 belegte Pavelec mit der U18-Nationalmannschaft Tschechiens den vierten Platz. Zwei Jahre später, bei der U20-Weltmeisterschaft 2007 war Pavelec Stammtorhüter der tschechischen U20-Auswahl, die im Turnier den fünften Platz belegte.