Nesterov oli voittamassa olympiakultaa venäläisten olympiaurheilijoiden joukkueessa 2018. MM-kilpailuista hänellä on pronssia vuodelta 2019. Nesterov pelasi alle 20-vuotiaiden MM-kilpailuissa vuosina 2012 ja 2013. Ensimmäinen turnaus päättyi hopeaan ja jälkimmäinen pronssiin. Vuoden 2013 kilpailuissa varakapteenina toiminut Nesterov valittiin myös Venäjän top-3-pelaajaksi. Hän pelasi myös alle 18-vuotiaiden MM-kisoissa vuosina 2010 ja 2011 ja voitti jälkimmäisestä pronssia. Nesterov pelasi myös World Junior A Challengessa vuonna 2010.