Wembanyama képviselte Franciaországot a 2019. évi FIBA U16 Európa-bajnokságon az olaszországi Udine-ben. A 80-78-as negyedfinal győzelmében Horvátország ellen 12 pontot, 21 reboundet és nyolc blokkot rögzített. Wembanyama átlagosan kilenc pontot, 9,6 reboundot és 5,3 blokkot hozott játékonként, ami Franciaországot ezüstéremre vezette, és az összes verseny csapatát kitüntette. A 2021-es FIBA U-19 Kosárlabda Világbajnokságon vett részt.
Lettország. Wembanyama átlagosan 14 pontot, 7,4 dobást és 5,7 blokkot kapott meccsenként, és Franciaország ezüstérmes győzelmére vezette, és a legjobb csapatba került. 22 pontot, nyolc dobást és nyolc blokkolást rögzített az Egyesült Államok elleni 83-81-es vereségben a döntőben. Wembanyama a FIBA rekordját állította fel a játékonkénti blokkok számában egyetlen versenyen.