הוא עשה את הופעת הבכורה הבינלאומית שלו עבור ברזיל ב-1990. הוא נבחר כגב שמאל עבור גביע העולם ב-1994, והשאיר את רוברטו קרלוס הצעיר מחוץ לקבוצה, לרוע רוחו של האחרון. לאונרדו שיחק טוב במשחקים הראשונים, אך לאחר מכן הוא הושעה לארבעה משחקים על כך שדפק את המחצית האמריקאי טאב ראמוס בראש, וגרם לשבר גולגולת שגרם לו להיות בבית חולים במשך שלושה וחצי חודשים. ההשעיה של ליאונרדו מונעת ממנו להשתתף בשאר התחרות. זה היה האיסור השני הארוך ביותר שהוטל בהיסטוריה של גביע העולם, אחרי האיסור של מאורו טסוטי למשך שמונה משחקים על שבר את האף של לואיס אנריקה באותו הטורניר. ב-1995, הוא השתתף בגביע אמריקה.
עם ברזיל, שם הקבוצה הגיעה לגמר.