2015. október 7-én Mayoral debütált a 21 év alattiak csapatában a 2017-es Európa-bajnokságon a Grúziával játszott kvalifikációs mérkőzésen.
Egy órával később helyettesítette Samu Castillejót, és kilenc perccel később Saúl Ñíguez asisztját 5 x 2 visszavágó győzelemre fordította. Hét trükköt szerzett az Észak-Írország U21-es csapatában a következő U21 EUROS kvalifikációs kampány 2. csoportjában.