Viết tiếp cho đoạn này - Tại Thế vận hội Mùa hè 2012, Peillat thi đấu cho đội tuyển quốc gia. Gonzalo đã giành huy chương đồng tại World Cup 2014
nơi anh là cầu thủ ghi bàn hàng đầu của giải đấu với 10 bàn thắng và huy chương vàng tại Thế vận hội Pan American 2015 tại Toronto, Ontario, Canada. Thành tựu tốt nhất của anh là tại Thế vận hội Mùa hè 2016 nơi anh giành huy chương vàng cho Argentina. Anh ghi 11 bàn thắng trong giải đấu và trở thành cầu thủ ghi bàn nhiều nhất. Sau một cuộc tranh chấp với huấn luyện viên trưởng người Argentina German Orozco vào tháng 1 năm 2019, Peillat đã nghỉ ngơi từ đội tuyển quốc gia Argentina.