↑ «Las primeras imágenes de Gonzalo Higuaín con su hija Alma». «Tras cinco meses, el Chesea anunció la salida de Gonzalo Higuaín». Con la selección absoluta ha sido internacional en setenta y cinco ocasiones y ha marcado treinta y un goles. «Higuaín: cinco años de su primer gol con el Madrid». En esta última, se midió ante el seleccionado neerlandés con el que empató 0:0 en los noventa minutos reglamentarios y luego en la prórroga, debiendo definirse la llave en la tanda de penaltis, en la que ganó por 4:2 y logró acceder, luego de veinticuatro años para su selección, a la final del torneo donde obtuvo el subcampeonato luego de caer derrotado en tiempo suplementario ante Alemania, quien se coronó campeón. También disputó la final ante Chile, donde también ingresó en reemplazo de Agüero, pero dado que el partido finalizó 0:0 tanto en los noventa minutos reglamentarios como en la prórroga, el partido debió definirse en los penaltis en los que Higuaín erró el suyo junto a Banega, por lo que no pudo consagrarse campeón al terminar la serie 4:1 a favor del seleccionado local. En 2011, fue convocado nuevamente por Sergio Batista para jugar la Copa América donde enfrentó a las selecciones de Bolivia, Colombia y Costa Rica jugando solo dos partidos sin convertir goles en la primera fase, uno como suplente (sustituyendo a Éver Banega) y otro de titular para luego pasar a octavos de final donde jugó contra Uruguay a quien le marcó su único gol en esta competición y con quien quedó eliminado en la tanda de penaltis por 4:5 tras igualar 1:1 en los noventa minutos reglamentarios y luego en la prórroga.
En 2015, fue convocado por Gerardo Martino para disputar una nueva edición de la Copa América donde enfrentó a los seleccionados de Jamaica, Paraguay y Uruguay. En 2014, luego de haber disputado varios encuentros por eliminatorias y haber logrado clasificar a su selección a la Copa Mundial de Brasil, fue convocado por Sabella para participar en la misma. Debutó el 10 de octubre de 2009, en un encuentro ante la selección de Perú que finalizó con marcador 2:1 a favor de la albiceleste correspondiente a las eliminatorias rumbo a Sudáfrica 2010, donde además marcó su primer gol con dicho seleccionado. En primera ronda debió enfrentar a los seleccionados de Bosnia y Herzegovina, Irán y Nigeria, terminando primero en la tabla de posiciones y logrando clasificar a octavos de final donde debió medirse ante Suiza, a quien le ganó por 1:0 logrando pasar a cuartos de final para enfrentar a Bélgica, a quien le marcó su único gol en la competición (y el de la victoria) clasificando así a las semifinales.
Durante la fase de grupos la albiceleste sumó nueve puntos gracias a las victorias sobre Chile por 2:1, Panamá por 5:0 y Bolivia por 3:0. Clasificando a cuartos de final donde debió medirse ante Venezuela, a quien le ganó por 4:1 (y le marcó dos goles), logró pasar a semifinales para enfrentar a Estados Unidos, camiseta de juventus 2022 a quien le marcó dos goles clasificando así a la final. Su último partido lo disputó el 17 de octubre de 2022, en la derrota 3:0 ante el New York City como visitante. No consiguió marcar ningún gol en los tres partidos que jugó, y no formó parte del partido de octavos de final en el que Argentina perdió 4:3 frente a Francia, quedando eliminada del certamen. En octubre de 2022, tras tres temporadas en el club norteamericano, y diecisiete años de trayectoria, Higuaín decidió ponerle fin a su carrera profesional como jugador de fútbol tras culminar la temporada en disputa.
El 28 de marzo de 2019 anunció públicamente su retiro de la selección argentina, indicando que «su ciclo finalizó para alegría de muchos», en alusión a las múltiples fallas al momento de concretar goles en partidos importantes, en especial en las tres últimas finales disputadas por el seleccionado albiceleste. Inició su participación en la selección argentina con la categoría sub-23, de la mano de Sergio Batista, con la cual disputó dos partidos amistosos y marcó dos goles. Tras lograr la clasificación a la Copa Mundial de Sudáfrica en 2010, Diego Maradona (actual entrenador en ese período de su selección) lo volvió a citar pero esta vez para disputar dicha competición. Anteriormente tuvo la posibilidad de integrar la categoría sub-18, pero por una cuestión de nacionalidades (era francés y no poseía documento argentino) no pudo hacerlo ya que optó por mantener dicha ciudadanía a fin de no tener problemas en el futuro para jugar en equipos europeos. Tras esta convocatoria y su desempeño, Higuaín se convirtió en el tercer jugador no nacido en Argentina que vistió la albiceleste, además, de transformarse en el tercer jugador argentino en realizar un hat-trick en encuentros mundialistas y de ser el quinto mayor goleador de dicho seleccionado en copas mundiales.
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