Мората выступал за различные юношеские и молодёжные сборные Испании. В 2009 году Мората был вызван на молодёжный чемпионат мира до 17 лет, там он провёл 4 матча и забил 2 гола. RFEF вызвала Морату на международный турнир до 19 лет в Японии. На этом турнире его команда заняла второе место после Японии. В 2013 году Альваро отправился на чемпионат Европы до 21 года, который прошёл в Израиле с 5 по 18 июня 2013 года. На этом чемпионате Мората стал лучшим бомбардиром, записав на свой счет 4 мяча и одну голевую передачу. Молодёжная сборная Испании стала чемпионом Европы, обыграв в финале сборную Италии со счетом 4:2.
15 ноября 2014 года состоялся дебют Мораты за национальную сборную Испании: он вышел на замену в матче со сборной Белоруссии. 27 марта 2015 года забил первый гол за сборную, поразив ворота сборной Украины. На Евро-2016 был игроком стартового состава сборной и забил на турнире три гола.
