Подготвена за Милен Петков фланелка на България от световните квалификации за Мундиала през 2002 година. "Лъвовете" завършват на трето място, зад Дания и Чехия, и не се класират за Финалите в Япония и Република Корея през 2002 година. Резервната, червена фланелка не влиза в употреба, като българите изиграват всички срещи в титулярния си бял екип. За националния отбор на България дефанзивният полузащитник Петков записва 41 мача с 1 гол в периода 1995 – 2004 г. Участник е на Световното първенство във Франция през 1998 година, както и на Европейското първенство в Португалия през 2004.