W drużynie narodowej Mochizuki zadebiutował w 1997 r. Dwa lata później znalazł się w kadrze na Copa America. Rok później wystąpił w kolejnej wielkiej imprezie, mianowicie w Pucharze Azji. Jego bramka strzelona w trzydziestej minucie finałowego spotkania przeciwko Arabii Saudyjskiej dała Japonii upragnione zwycięstwo w tym turnieju. Była to jednocześnie jedyna bramka strzelona przez Mochizukiego w drużynie narodowej. Po raz ostatni reprezentacyjny trykot założył w 2001 r.