במוקדמות מונדיאל 1970 שובצה ישראל לראשונה לאזור אוקיאניה, ובעקבות כך פרשה קוריאה הצפונית שהייתה אמורה להתמודד מולה. ישראל העפילה אוטומטית לסיבוב השני, בו הדיחה את ניו זילנד. בסיבוב השלישי והמכריע התמודדה ישראל מול אוסטרליה, ולאחר ניצחון ברמת גן סיימה בתיקו 1 - 1 באוסטרליה בזכות שער של מרדכי שפיגלר, ולראשונה בתולדותיה העפילה למונדיאל. בטורניר עצמו שובצה ישראל לבית ב' ביחד עם איטליה, אורוגוואי ושבדיה. במשחק מול אורוגוואי הפסידה ישראל 0 - 2, אך במשחק מול שבדיה הצליח שפיגלר להבקיע שער שוויון, והמשחק הסתיים בתוצאה 1 - 1. במשחק האחרון מול איטליה, שהעפילה עד הגמר, סיימה ישראל בתיקו 0 - 0. בסיכום משחקי שלב הבתים דורגה ישראל במקום האחרון עם 2 נקודות.

במוקדמות מונדיאל 1974 ניצחה ישראל ברוב משחקי הדירוג ומשחקי הבית המוקדם, אך הפסידה במשחק המכריע מול קוריאה הדרומית ולא העפילה למונדיאל. במוקדמות מונדיאל 1978 שובצה הנבחרת לבית אחד עם קוריאה הדרומית ויפן. לאחר שני ניצחונות על יפן ותיקו מול הקוריאנים ברמת גן הפסידה הנבחרת לקוריאנים במשחק המכריע בסיאול, ולא העפילה בגלל מאזן נחות יותר. במוקדמות מונדיאל 1982 התמודדה ישראל מול נבחרות מאירופה, וסיימה במקום החמישי והאחרון. במוקדמות מונדיאל 1986 חזרה ישראל לשחק באזור אוקיאניה, וסיימה במקום השני אחרי אוסטרליה בבית של ארבע נבחרות. במוקדמות מונדיאל 1990 שיחקה ישראל בבית אחד עם אוסטרליה וניו זילנד, ולאחר שסיימה במקום הראשון העפילה לפלייאוף מכריע מול קולומביה, בו הודחה בסיכום שני המשחקים. במוקדמות מונדיאל 1994, לראשונה מזה עשר שנים, חזרה ישראל לשחק בקביעות תחת אופ"א. הנבחרת שובצה לבית מספר 6 ביחד עם שבדיה, בולגריה, צרפת, אוסטריה ופינלנד, וסיימה במקום החמישי עם שישה הפסדים מתוך עשרה משחקים. הניצחון היחיד של ישראל הושג מול צרפת בפריז, והוא נחשב עד היום לאחד מהישגיה הטובים ביותר של הנבחרת. במוקדמות מונדיאל 1998 הציגה ישראל יכולת יותר טובה, וסיימה במקום השלישי מתחת לבולגריה ורוסיה ומעל קפריסין ולוקסמבורג. במוקדמות מונדיאל 2002 הייתה ישראל על סף העפלה לפלייאוף ההכרעה, אך דורגה במקום השלישי והודחה לאחר שסיימה בתיקו 1 - 1 מול אוסטריה במחזור האחרון. במוקדמות מונדיאל 2006 סיימה ישראל במקום השלישי מתחת לצרפת ושווייץ בגלל הפרש שערים נחות וללא הפסד. במוקדמות מונדיאל 2010 סיימה ישראל במקום הרביעי אחרי שווייץ, יוון ולטביה. במוקדמות מונדיאל 2014 סיימה ישראל במקום השלישי, אחרי רוסיה ופורטוגל.