El menorquín no ha dudado en destacar a sus compañeros a lo largo de estos años exitosos con la Selección. "Ha sido un honor y un auténtico privilegio defender esta camiseta durante muchos veranos, en los que me he dejado también alguna parte de mi cuerpo. He tenido la suerte de coincidir con una generación irrepetible de jugadores que eran referentes e ídolos para mí". Llull también ha dejado claro que ahora se centrará con su club para seguir jugando.
El jugador ha hecho su anuncio acompañado por muchos de sus compañeros y arropado por una Federación Española de Baloncesto que también le ha dedicado un vídeo por su vinculación con el equipo estatal durante 16 años que le han llevado a ganar hasta siete medallas o títulos.
Cabe recordar que Llull debutó en el equipo nacional en verano de 2009. Debutó el 14 de agosto en el primer partido de preparación del Eurobasket de Polonia con un triunfo sobre Cuba por 94-57. Llull aportó 7 puntos. Ya en el torno se proclamó, junto a sus compañeros, campeón de Europa aunque tuvo un papel secundario que le dejó con una media de 4 puntos y 11,8 minutos de juego por partido. Dos años después repetiría triunfo europeo en Lituania.
En 2012 participó en sus primeros juegos olímpicos en Londres. Allí alcanzó la final en donde sólo EEUU pudo derrotar a España. En 2013 logró el bronce en el Eurobasket de Eslovenia.
En 2015 volvió a ganar el oro europeo en Francia y un año después se colgaba el bronce olímpico en Río de Janeiro.
Su mayor éxito con el combinado estatal llegó en 2019 cuando conquistó el mundial de China.
En 2021 volvió a disputar unos JJOO, esta vez en Tokyo. España acabó sexta.
En 2023 participó en el Mundial disputado en Asia en el que España terminó en la novena posición.
Su última participación en un gran torneo fue en los JJOO de París el verano pasado en donde España acabó décima tras caer eliminada en el último partido de la fase de grupos ante Canadá. No obstante, España logró un gran triunfo ante la Grecia que contaba con la estrella de la NBA, Giannis Antetokounmpo.
En total ha disputado 173 partidos con España en los que ha anotado 1.166 puntos y repartido 387 asistencias y capturado 228 rebotes.
