Skriv en fortsættelse til dette afsnit - Papaloukas hjalp med at føre det græske landshold til en EuroBasket-titel i 2005, samt til en FIBA World Cup sølvmedalje i 2006, mens han altid kom fra bænken på det græske landshold. Han blev valgt til All-Tournament Team i begge konkurrencer. Papaloukas deltog i to olympiske turneringer, i 2004 og 2008
, hvor Grækenland begge gange endte på deres personlige bedste femteplads nogensinde. I 2006 blev han udnævnt til FIBA Europe Årets mandlige spiller.