কানাডায় অনুষ্ঠিত ২০০৭ ফিফা অনূর্ধ্ব-২০ বিশ্বকাপের জন্য ঘোষিত আর্জেন্টিনা দলে জায়গা পান আগুয়েরো। গ্রুপ পর্বের দ্বিতীয় খেলায় পানামার বিপক্ষে তিনি জোড়া গোল করেন এবং তিনটি গোলে সহায়তা করেন। তৃতীয় খেলায় উত্তর কোরিয়ার বিপক্ষে তিনি ফ্রি কিক থেকে একটি গোল করেন। রাউন্ড অব ১৬ এর খেলায় পোল্যান্ডের বিপক্ষে তিনি জোড়া গোল করেন এবং দলকে ৩–১ ব্যাবধানের জয় এনে দেন। আর্জেন্টিনা কোয়ার্টার ফাইনালে মেক্সিকো এবং সেমি ফাইনালে চিলিকে হারায়। ফাইনালে আর্জেন্টিনা মুখোমুখি হয় চেক রিপাবলিকের, যাদের সাথে গ্রুপ পর্বে তারা ০–০ গোলে ড্র করেছিল। আগুয়েরো খেলায় অধিনায়কের দায়িত্ব পালন করেন। খেলার ৬২তম মিনিটে আর্জেন্টিনার হয়ে সমতাসূচক গোল করেন আগুয়েরো। ৮৬তম মিনিটে জারাতের গোলে ২–১ ব্যবধানে জয় লাভ করে আর্জেন্টিনা। প্রতিযোগিতায় ৭ খেলায় ৬ গোল করে গোল্ডেন বুট জিতেন আগুয়েরো এবং প্রতিযোগিতার সেরা খেলোয়াড় হিসেবে গোল্ডেন বলের পুরস্কারও জিতেন তিনি।

২০১০ ফিফা বিশ্বকাপ
ক্লাব
২০০৪ দক্ষিণ আমেরিকান অনূর্ধ্ব ১৬ চ্যাম্পিয়নশীপ
২০০৭ ফিফা অনূর্ধ্ব-২০ বিশ্বকাপ