Müller, Almanya ve dünya futbolunun gelmiş geçmiş en büyük futbolcularından birisidir. Batı Almanya milli takımı formasını 62 kere giymiş 68 gol atmıştır. Bu kırılması zor bir rekordur.

Müller, 1970 Dünya Kupası'nda 10 gol atarak Meksika Finalleri'nin "Gol Kralı" oluyordu. 1974'de de 4 gol atarak Batı Almanya'nın en golcü ismi olmuştu. Hedefi bulan şutları sebebiyle "bombacı" olarak anılan futbolcu Batı Almanya'yı 1970'de yarı finallere, 1974 yılındaysa finale taşıyan isim olmuştur.10 golle

Açılış maçında Fas'a attığı gol Müller'in sıra dışı turnuvanın startını verdi. Bulgaristan ile oynanan 5–2'lik karşılaşmadaki 2 golle ve Peru karşısındaki yaptığı hat-trick ile yoluna devam etti.

Çeyrek finalde Batı Almanya, 1966 yılının intikamını alacakları İngiltere ile karşılaştılar ve Müller sayesinde 2–0 yenik durumdan geri gelerek 3–2 kazanmayı başardılar.  Yarı final maçında ise Müller'in uzatma dakikalarında attığı 2 gole rağmen İtalyanlar'a karşı 4-3 maçı kaybettiler.

Dört yıl sonra Müller, ilk grup maçlarında Avusturya, ikinci turdaysa Yugoslavya ve Polonya karşısında gollerine devam etti. Final maçında uluslararası kariyerinin son ve en önemli golünü Hollanda karşısında atarak Batı Almanya'ya kupayı kazandırdı.