В составе сборной Бразилии Барбоза дебютировал 16 декабря 1945 года в матче с Аргентиной на Кубок Рока, в котором бразильцы проиграли 3:4, а сам Барбоза был заменён по ходу игры на Обердана Каттани. После этого Бразилия с Аргентиной на турнире сыграли ещё дважды, а титул достался команде Барбозы, который в сборную уже не приглашался. Второй матч за национальную команду Моасир сыграл лишь 3 года спустя на Кубке Риу-Бранко со сборной Уругвая (1:1). В 1949 году Флавио Коста, совмещавший работу в сборной страны и «Васко да Гаме» взял Барбозу в качестве основного голкипера на чемпионат Южной Америки. Там голкипер сыграл все 8 матчей, а его команда выиграла золотые медали первенства, впервые с 1922 года.