Fabián mewakili Meksiko di beberapa kategori pemuda sebelum mencapai cap penuh dengan tim senior. Dia berada di daftar awal untuk Copa América 2011, tetapi dikeluarkan dari tim dan diskors selama enam bulan bersama dengan enam pemain lainnya, karena melanggar kode disiplin di hotel konsentrasi mereka di Quito. Pada tahun 2012, sebagai pesaing tim nasional Meksiko U-23, Fabián membantu Meksiko lolos ke Olimpiade Musim Panas 2012 dan memenangkan Turnamen Toulon 2012, di mana ia adalah pencetak gol terbanyak. Fabián adalah bagian dari daftar Meksiko yang memenangkan medali emas Olimpiade di Olimpiade Musim Panas 2012 di London setelah mengalahkan Brasil di final. Dia juga akan pergi untuk berpartisipasi dalam 2011
dan Piala Emas CONCACAF 2013, Copa América 2015, Piala Konfederasi FIFA 2017, Piala Dunia FIFA 2014 dan 2018.