Dia diperhatikan oleh tim nasional setelah kembali ke Hungaria pada tahun 2016. Xavi Sabaté, yang memimpin ansambel nasional Hungaria pada tahun 2016 dan 2017, mengundangnya ke kohesi pada bulan Desember 2016, yang tidak berjalan dengan baik karena pergelangan kakinya keluar selama sesi latihan pertama. Ljubomir Vranjes pertama kali masuk ke tim nasional dewasa dan melakukan debutnya melawan Austria pada bulan April 2018 di tim yang bersiap untuk kualifikasi Piala Dunia melawan Slovenia. Dia mewakili Hongaria di Kejuaraan Bola Tangan Pria Dunia 2019
, Kejuaraan Bola Tangan Pria Eropa 2020 dan Kejuaraan Dunia 2021 (tempat ke-5, 6 pertandingan / 3 gol).