При Вячеславе Быкове Радулов являлся игроком основной обоймы сборной России, впервые войдя в её состав в 2007 году. В 2008 году на мировом первенстве в составе сборной он стал обладателем золотой медали, однако особой роли в той победе не сыграл (0+3 по системе гол+пас). В 2009 году завоевал второе звание чемпиона мира, причем в финальном матче с канадцами Радулов забил победную шайбу. После этого Александр принял участие в ещё двух чемпионатах мира и в двух Олимпийских играх. После ухода Быкова из сборной Радулов стал реже привлекаться к участию в сборной, а в 2016 году отказался от участия в домашнем чемпионате мира, а через год и чемпионате мира в Германии и Франции . 9 апреля 2018 года стало известно что Радулов также пропустит чемпионат мира в Дании.