Trautwein a 111 sélections en équipe d'Allemagne de l'Ouest et a marqué 42 buts. Il participe aux Jeux olympiques de 1956, 1960 et 1964 et à neuf championnats du monde. On lui donne le nom de "DDR-Killer" à cause de ses buts contre l'équipe est-allemande lors des tournois de qualification olympique.