Write a continuation for this paragraph - Machenaud debuttò con la in occasione del tour in Argentina del 2012, affrontando i padroni di casa dei "Pumas" nel secondo "test match" del 23 giugno vinto 49-10, dove segnò una meta. Nello stesso anno scese in campo anche in tutti gli incontri internazionali disputati dai "Bleus" a novembre. Il commissario tecnico Philippe Saint-André lo schierò con regolarità nelle annate 2013 e 2014, nelle quali accumulò quattordici presenze disputando in entrambi gli anni il Sei Nazioni e le tournèe estive. Assente dalla nazionale per un anno e mezzo, fu richiamato dal nuovo selezionatore Guy Novès nelle sue prime convocazioni in occasione del Sei Nazioni 2016
. Utilizzato con costanza, giocò tredici partite nei due anni della gestione Novès. Il subentro di Jacques Brunel vide la promozione di Machenaud a mediano di mischia titolare durante il Sei Nazioni 2018, torneo del quale fu il miglior marcatore con cinquanta punti segnati.