Gamarra wystąpił w reprezentacji Paragwaju 110 razy, strzelając 12 bramek, od 1993 do 2006 roku, reprezentując drużynę w 10 głównych turniejach i dowodził drużyną w ostatniej części swojej kariery. Jest drugim zawodnikiem drużyny narodowej z największą liczbą występów, a jego rekord został pobity przez Paulo da Silwę w 2013 roku. Gamarra wystąpił w reprezentacji Paragwaju na trzech Mistrzostwach Świata (1998, 2002 i 2006), pięciu Copa América (1993, 1995, 1997, 1999 i 2004).
), a dwa razy na Letnich Igrzyskach Olimpijskich (1992 i 2004, z Paragwajem zdobywającym srebrne medale). Gamarra został uznany za paragwajskiego piłkarza roku w 1997 i 1998 roku, a także został włączony do drużyny mistrzostw świata w 1998 roku.