На чемпионате мира 2002 года Паулета отметился хет-триком в матче с Польшей, но команда не вышла из группы. На Евро-2004 дошёл до финала, но не забил за турнир ни разу. Стал лучшим бомбардиром отборочного турнира к ЧМ-2006 в европейской зоне, забив 11 голов. Паулета забил первый гол своей команды на чемпионате мира 2006 года в ворота Анголы, но он стал его последним мячом в международной карьере. После поражения в матче за третье место от немцев Паулета объявил об уходе из сборной.