Dopo l'esclusione dai Mondiali 2010 da parte di Dunga, è stato convocato da Mano Menezes per la sua prima gara da CT "verdeoro", l'amichevole contro gli Stati Uniti del 10 agosto 2010, nella quale Pato ha segnato il suo secondo gol in nazionale. Nel giugno 2011 è stato inserito nella lista dei 22 giocatori convocati da Menezes per la Copa América 2011 in Argentina, nonostante l'infortunio alla spalla patito nell'ultima giornata di campionato. Il 14 luglio 2011, nell'ultima partita della fase a gironi della Coppa America, ha messo a segno la sua prima doppietta in nazionale nella vittoria del Brasile contro l'Ecuador per 4-2, fondamentale per il passaggio del turno dei "verdeoro". In totale nel corso del torneo, dove il Brasile è stato eliminato nei quarti di finale dal Paraguay ai rigori, Pato ha disputato tutte le 4 partite della "Seleção" segnando 2 reti.