Gamarra 110 alkalommal játszott a paraguayi nemzeti csapatban, 12 gólt szerzett 1993 és 2006 között, 10 nagy bajnokságon képviselte a csapatot, és pályafutásának utolsó részében a csapat kapitánya volt. Ő a második leggyakrabban játszott játékos a nemzeti csapatban, rekordját Paulo da Silva törte meg 2013-ban. Gamarra három FIFA Világbajnokságon (1998, 2002 és 2006), öt Copa América versenyen (1993, 1995, 1997) szerepelt a paraguayi válogatottban.
, 1999 és 2004), és kétszer a nyári olimpiai játékokon (1992 és 2004, Paraguay ezüstérmet nyert az utóbbiban). Gamarra 1997-ben és 1998-ban az év paraguayi labdarúgója lett, és a 1998-as FIFA Világbajnokság csapatába is bekerült.