El seu debut amb la selecció espanyola es produí a Istanbul el 14 de març de 1954 en el partit, Turquia 1-0 Espanya. Carmelo Cedrún fou internacional 13 vegades en les quals guanyà 4 partits, empatà 3 i perdé 6, encaixant un total de 20 gols. Com a internacional va disputar la Copa del Món de Futbol de 1962 a Xile en la qual el combinat espanyol no superà la fase de grups.