Лукаш Масопуст вместе с командой Чехии (до 21 года) сыграл 11 матчей и принимал участие в домашнем Чемпионате Европы среди молодёжных команд 2015, где сборная не смогла выйти из группы. За основную сборную Чехии Лукаш дебютировал 26 марта 2018 года в товарищеском матче против сборной Китая. Первый мяч забил 10 сентября 2019 года в матче отбора на Чемпионат Европы 2020 в ворота сборной Черногории.