24. veebruaril 2021 teatas Musiala, et on otsustanud esindada oma sünnimaa Saksamaad rahvusvahelistel mängudel. Seejärel sai ta oma esimese kõnet seniori meeskonda 2022. aasta FIFA maailmameistrivõistlusele.
Ta tegi oma debüüdi 25. märtsil 2021 79. minuti asendusena Islandi vastu 3:0 võidus. 19. mail 2021 valiti ta UEFA Euro 2020 meeskonnale. 23. juunil 2021 sai ta noorimaks Saksa mängijaks, kes osales suurel turniiril Ungariga 2 × 2 remisvõistluses Euro 2020 18 aasta ja 117 päeva vanuses.