2004年法布雷加斯參加歐洲少年國家杯，帶領西班牙隊一路殺進決賽獲得亞軍，法布雷加斯在賽事結束後，被評為最佳球員。
法布雷加斯因在2005-06賽季歐冠的突出表現，被西班牙教練路易斯‧阿拉貢內斯征召參加2006年3月2日西班牙與科特迪瓦的友誼賽。在這場比賽法布雷加斯成為西班牙隊自1936年以來最年輕的國腳，並且在處子戰中獲得一致好評，還參與球隊首個入球的進攻，助西班牙以三比二擊敗科特迪瓦。
2006年5月15日法布雷加斯獲選入2006年德國世界杯的西班牙二十三人大名單之中，在德國世界杯賽事進行期間，法布雷加斯在小組賽首兩戰均以後備姿態上場，在對陣突尼斯一戰，法布雷加斯貢獻了一個助攻前鋒費爾南多‧托雷斯入球，助西班牙以三比一擊敗對手。
2006年6月28日八分之一決賽對陣法國的比賽中，法布雷加斯獲得首發上場機會，成為西班牙足球歷史上參加世界杯最年輕的球員。法布雷加斯因在德國世界杯中的出色表現，獲得該年世界杯最佳年輕球員的提名。
2008年奧地利瑞士歐洲杯，法布雷加斯大多作為替補球員身份登場，但在在對俄羅斯的小組賽中，身披西班牙十號戰袍的法布雷加斯打入了國家隊生涯首個進球，並貢獻助攻一球，助西班牙四比零擊敗對手。四分之一決賽與意大利的點球大戰中，法布雷加斯罰入致勝一球，在半決賽中，法布雷加斯貢獻兩次助攻幫助西班牙淘汰俄羅斯。在最後與德國的決賽中，法布雷加斯獲得首發上場的機會，並幫助西班牙一比零奪得歐洲杯冠軍，由于法布雷加斯在歐洲杯的表現突出，獲選入歐洲足球錦標賽官方二十三人球員名單。
2010年法布雷加斯入選西班牙國家隊出戰參加南非世界杯的二十三人大名單之中，但在整個世界杯賽事中，法布雷加斯全部以替補球員身份參加西班牙的比賽，七場比賽出場四次，並在最後對陣荷蘭的決賽中，法布雷加斯助攻安德雷斯‧伊涅斯塔絕殺荷蘭，奪得2010年南非世界杯的冠軍。
2012年法布雷加斯再次身穿十號球衣代表西班牙隊出戰2012年歐洲杯，在小組賽對陣意大利和愛爾蘭的比賽中各攻入一粒進球。在半決賽對陣葡萄牙的比賽中，法布雷加斯攻入一粒制勝球，擊敗對手協助西班牙隊進入決賽，2012年7月1日在決賽對陣意大利的比賽中，法布雷加斯于第十四分鐘助攻大衛‧席爾瓦攻入一球，協助西班牙隊成功衛冕歐洲杯冠軍。
2014年巴西世界杯，法布雷加斯成功入選西班牙最後的三十人大名單，在西班牙的所有三場小組賽，法布雷加斯均獲得上場的機會，但未能助球隊小組出線。
在綠茵場上，法布雷加斯身材不是最高的，也不是跑得最快的或技術最好的，在一個需要大量特殊人格魅力來成就偶像的年代，法布雷加斯的名氣是一連串的「最年輕」的稱號，他是「英超歷史上最年輕的上場球員」、「最年輕英超隊長」，「最年輕完成五十場的西班牙國腳」。除了組織進攻以外，短暫的前鋒經驗使得法布雷加斯比一般中場具有更多的進球本能，幾乎是在開創一種新的中場模式。作為英超歷史上最年輕的隊長，法布雷加斯身上有著與年齡完全不相符的成熟與冷靜，OPTA這樣的權威機構甚至認為在傳球和理性上，法布雷加斯比前輩齊內丁‧齊達內更優秀。
法布雷加斯具備強烈的破門和良好球門的感覺，短暫的前鋒經歷讓他具備十八般武藝，而且樣樣不俗。精確轉移球的能力，長短傳都很出色，還能經常有創造性十足的直傳。法布雷加斯在盤帶方面上具備西班牙人特有的靈巧和細膩。在拼搶激烈的英超賽場上，法布雷加斯很少丟球的情況，特別是他不靠速度取勝的法布雷加斯，但無球跑位極快。
只是讓人覺得奇怪的是穆里尼奧卻把他改造成為了中場後腰的位置上，這可是一個很奇怪的位置，不過他的能力還是讓他可以輕松承擔起這個位置，這也是穆里尼奧最為驕傲的地方之一。
中場進攻組合分別是威廉、奧斯卡和阿扎爾三個人，其中奧斯卡當年在葡甲聯賽中就和張衛交過手了，不過另外兩個人也不是籍籍無名之輩。
巴西人威廉控球能力強，其實絕對速度並不快，但帶球速度不比無球跑慢，最強的一點在于能夠在邊路和中間頻繁換位換位撕開空間。射門能力優秀，腳頭硬，有一腳遠射，任意球世界級。
早在11-12賽季切爾西就已經盯上威廉，12-13賽季正式報價礦工，因為五百萬差價未能成行，所以買了備胎奧斯卡。結果就是小組賽直接給礦工分成一組，威廉表演修車絕技現場打臉，威廉兩回合二比一，二比三中分別貢獻兩球和一助攻，作為絕對核心把切爾西前場三小從場面上完全壓制。面對尤文圖斯因為阿德里亞諾之前違反體育道德進球禁賽，混到小組第二，面對後來的亞軍多特蒙德首回合二比二打出對攻大戰絲毫不落下風，次回合威廉已經遠走俄羅斯，礦工最終三比零慘敗，當年擁有威廉，費鳥，道格拉斯科斯塔，特謝拉的礦工是一支天賦爆表的球隊，威廉是球隊中當之無愧的頭牌和核心，其實那賽季要不是主力中鋒關鍵戰禁賽加上安郅在冬窗挖人，實力是足以進四強的黑馬。
當年阿布動用俄羅斯的關系從熱刺更衣室里截人算是切爾西和熱刺五年成績的分水嶺，至今切爾西球迷在斯坦福橋依然高唱著一首球迷送給他的歌︰威廉討厭托特納姆熱刺。
但更多的人認為威廉其實並沒有那麼想去熱刺的原因，就是他的身價有點太高了。