Scrivi una continuazione per questo paragrafo - Alle Olimpiadi estive del 2012, Peillat ha gareggiato per la squadra nazionale. Gonzalo ha vinto la medaglia di bronzo alla Coppa del Mondo 2014
dove è stato il miglior marcatore del torneo con 10 gol e la medaglia d'oro ai Giochi Panamericani 2015 a Toronto, Ontario, Canada. Il suo miglior risultato è arrivato alle Olimpiadi estive del 2016 dove ha vinto la medaglia d'oro per l'Argentina. Ha segnato 11 gol nel torneo ed è diventato il più alto marcatore. Dopo una disputa con l'allenatore argentino German Orozco nel gennaio 2019, Peillat ha preso una pausa dalla nazionale argentina.