Obwohl Nabokow russischer Staatsbürger ist, wurde ihm durch die Internationale Eishockey-Föderation IIHF lange verwehrt für die russische Nationalmannschaft zu spielen, da er als Juniorenspieler für Kasachstan bei der Eishockey-Weltmeisterschaft 1994 aufs Eis gegangen war. Erst im Jahr 2005 erlaubte ihm die IIHF für Russland zu spielen. Daher nahm er an den Olympischen Winterspielen 2006 in Turin teil, wo er drei Shutouts feiern konnte und in sieben Spielen fünf Siege gelangen. Das russische Team belegte nach der Niederlage gegen Tschechien den vierten Platz. Im Jahr 2008 bestritt er seine ersten WM-Spiele seit 14 Jahren, obwohl er bereits bei der Eishockey-Weltmeisterschaft 2005 im russischen Kader gestanden hatte. Nabokow schloss bei der Weltmeisterschaft an seine Leistung aus der vorangegangenen NHL-Saison an, nachdem er zum Beginn der Zwischenrunde zum Team gestoßen war. Mit zwei Shutouts im Viertel- und Halbfinale sowie starken Paraden im Finale war er maßgeblich am ersten Weltmeistertitel der Russen seit den Titelkämpfen 1993 beteiligt. Er wurde aufgrund seiner Leistungen ins All-Star-Team der Weltmeisterschaft gewählt und als bester Torhüter ausgezeichnet. Ebenso wurde der gebürtige Kasache für die Olympischen Winterspiele 2010 in Vancouver nominiert. Als erneuter Stammtorhüter war er mit seinen schwankenden Leistungen mitverantwortlich für das Viertelfinal-Aus der Russen.