Hernández a evoluat pentru naționala de handbal feminin a Spaniei la Jocurile Olimpice de la Rio de Janeiro 2016 și Tokyo 2020, Campionatele Mondiale din 2015 și 2019 și la Campionatele Europene din Suedia 2016, Franța 2018 și Danemarca 2020. Ainhoa Hernández este medaliată cu argint la Campionatul Mondial de Handbal Feminin din 2019.