Con la Selección española Villa debutó contra San Marino el día 16 de noviembre de 2005. Desde entonces, ha participado en cuatro torneos importantes: el Mundial 2006, donde marcó tres goles…
 
…la Eurocopa 2008, en la que David Villa se proclamó campeón de Europa y fue máximo goleador con cuatro tantos…
 
.... el Mundial 2010, donde consiguió el campeonato del Mundo y obtuvo, además, la Bota de Plata como segundo mayor anotador, empatado a cinco con Thomas Müller, y el Balón de Bronce como tercer mejor jugador del campeonato.

...y ahora en el Mundial de Brasil, donde ha marcado contra Australia.
 
También es el futbolista con mayor número de goles en la historia de la Selección, 59, y el máximo goleador español en Copas del Mundo, con nueve tantos repartidos en sus tres participaciones.

David Villa superó, en 2011 como máximo goleador de la historia de la Selección, a Raúl al anotar ante la República Checa dos tantos lo que le sirvió para sumar 46 tantos.

Una lesión le impidió ir a la Eurocopa de 2012, pero sí estuvo en la Copa Confederaciones de 2013.

"Acabé muy contento con unas sensaciones bonitas que da gusto volver a vivir con la selección. Estuve un tiempo fuera y te hace ver todo diferente. Cuando estas fuera del equipo ves lo complicado que es jugar en esta selección. Y luego eres consciente de que en tu carrera hay pocas oportunidades de jugar en un estadio tan mítico como es Maracaná. Lo disfruté y lo recordaré durante toda la vida. Podré decir a mis hijos y nietos que jugué un día en Maracaná", comentaba tras marcarle tres goles a Tahití en la última Copa Confederaciones.

Todo han sido elogios en estos casi diez años por parte de sus compañeros. Xabi Alonso le ha calificado como  "una parte fundamental en la Selección. Aporta mucho mordiente, siempre es una amenaza y crea mucha incertidumbre. Siempre ha jugado de delantero centro, buscando posiciones de meter goles, y el tenerlo disponible ha sido fundamental, como lo fue en la Eurocopa 2008 y el Mundial 2010″.
 
Aunque quien mejor ha valorado lo que este jugador aporta es el propio Seleccionador, Vicente del Bosque, con esta frase tan significativa: “Es nuestro más acreditado goleador”.

Para Villa jugar con el equipo nacional es algo muy especial. “¡En Las Rozas con la Selección. He echado muchísimo de menos vivir esto, pero ya estoy aquí disfrutando con este equipo!”, dijo cuando regresó a una convocatoria tras su lesión de 2012.

Estas palabras no hacen sino confirmar que es un crack dentro del terreno de juego y también en el vestuario, formando y cohesionando al equipo.