Tack vare framgångarna i klubblaget, där Edström tillsammans med Roland Sandberg stod för merparten av lagets mål, fick Edström debutera i landslaget blott 19 år gammal; mot Danmark den 29 juni 1972. Under debutsäsongen spelade han fyra landskamper och gjorde hela åtta mål varav tre mål mot Sovjetunionen i en match som slutade 4–4. Framförallt Edströms skarpa huvudspel i straffområdet skapade rubriker och han blev känd som "Mr Nickson". 1973 spelade Sverige en viktig VM-kvalmatch borta mot Ungern på Nepstadion. Edström stod då för ett sent kvitteringsmål då man spelade 3–3 vilket gav fortsatt hopp om VM-spel 1974 – vilket också senare blev av.Ralf Edström etablerade sig raskt som Sveriges store anfallare och bildade under VM i fotboll 1974, där han spelade sex matcher, anfallspar med radarpartnern Roland Sandberg – som nu liksom Edström lämnat Sverige och blivit proffs. Under VM-slutspelet gjorde Edström fyra mål, bland annat det berömda volleyskottet mot de blivande världsmästarna Västtyskland. Målet betydde 1–0 till svenskarna som i det läget hade allt i egna händer att kunna ta sig till en sensationell VM-final. Till sist stod dock tyskarna som segrare med 4–2.