Sa 7 Oktubre 2015, si Mayoral naghimo sa iyang debut alang sa under-21 team sa usa ka qualification match sa Georgia alang sa 2017 European Championship
; iyang gipulihan si Samu Castillejo sa usa ka oras nga gidula, ug siyam ka minuto sa ulahi gibag-o ang tabang ni Saúl Ñíguez sa usa ka 5 <unk> 2 comeback victory. Siya nag-iskor sa usa ka hat-trick sa gawas sa Northern Ireland U21 sa Group 2 sa mosunod nga U21 Euro qualifying kampanya.