John Thornett a joué son premier test match le à l'occasion d'un match contre l'équipe de Nouvelle-Zélande. Il a disputé son dernier test match contre l'équipe de France, le . Il fut seize fois capitaine de l'équipe d'Australie, de 1962 à 1967. John Thornett a joué pour Sydney University et Northern Suburbs. Il fit ses débuts pour la sélection du New South Wales Rugby Union en 1955 et il représenta ses couleurs à 21 reprises. John Thornett a la particularité d'avoir connu des sélections à 3 postes différents lors de sa carrière internationale. D'abord il évolua comme troisième ligne aile, puis deuxième ligne, où il fit équipe avec son frère Richard, et finalement en première ligne où il devint un spécialiste redoutable.
Statistiques en équipe nationale
Nombre de test matchs avec l'Australie : 37
Test matchs par année : 3 en 1955, 2 en 1956, 8 en 1958, 2 en 1959, 5 en 1961, 4 en 1962, 5 en 1963, 3 en 1964, 2 en 1965, 2 en 1966, 1 en 1967