Diniz foi contratado pela CBF em julho de 2023 para ser uma espécie de treinador interino da seleção brasileira, com contrato de apenas um ano. A ideia era que ele ficasse no cargo apenas até Carlo Ancelotti terminar seu contrato com o Real Madrid.

O treinador italiano, porém, nunca confirmou o acordo com a CBF e acabou renovando seu contrato com o clube merengue.

Campeão da Libertadores com o Fluminense, Fernando Diniz não conseguiu repetir o bom desempenho nos poucos jogos que teve a frente da seleção. Em seis partidas pelas eliminatórias, venceu apenas duas, empatou uma e perdeu três. Resultados que deixam o Brasil apenas na 6ª posição das eliminatórias para a Copa do Mundo até o momento.