In der costa-ricanischen Fußballnationalmannschaft spielte Wanchope eine zentrale Rolle. In 71 Spielen erzielte der Stürmer 45 Tore. Mit seinem 43. Tor beim 3:0 im WM-Qualifikationsspiel gegen die USA am 8. Oktober 2005 wurde er Rekordtorjäger der costa-ricanischen Nationalmannschaft. Seine größten Erfolge mit dem Nationalteam waren die Teilnahme an der WM 2002 und der zweite Platz im CONCACAF Gold Cup 2002. Auch bei der Fußball-Weltmeisterschaft 2006 in Deutschland war er ein wichtiger Spieler seiner Mannschaft und erzielte im Eröffnungsspiel in München gegen Gastgeber Deutschland beide Tore für Costa Rica. Einen weiteren WM-Treffer hatte er bereits bei der WM 2002 beim 2:5 gegen den späteren Weltmeister Brasilien erzielt.