Fernández edustaa Espanjan maajoukkuetta kansainvälisesti. Hän on voittanut kaksi FIBA-maailmancupin mestaruutta vuosina 2006 ja 2019, kaksi olympialaisten hopeamitallia vuosina 2008 ja 2012, sekä pronssimitallia kesäolympialaisissa 2016. Hän voitti myös kolme EuroBasket-mestaruutta vuosina 2009, 2011 ja 2015, sekä hopeamitalin vuonna 2007.
, ja pronssimitalin vuonna 2013. Fernández voitti All-EuroBasket-joukkueessa vuonna 2009.