Villacampa bermain di 158 pertandingan internasional dengan tim nasional senior laki-laki Spanyol (bermain untuk pertama kalinya pada tahun 1984), bermain di hampir semua kompetisi internasional besar di era bermain: 2 Olimpiade Musim Panas (Seoul 1988, Barcelona 1992), 3 Piala Dunia FIBA (1986, 1990 dan 1994), dan 4 EuroBaskets (1985, 1987
, 1991, dan 1993). Rekor mencetak golnya dalam satu pertandingan bersama tim nasional Spanyol adalah 48 poin, yang ia capai dalam pertandingan melawan Venezuela. Hasil tim terbaik yang ia capai dengan tim nasional Spanyol adalah medali perunggu di EuroBasket 1991, yang berlangsung di Roma.