2020–2023: międzynarodowy kontrakt, Miss Universe i Konkurs Piosenki Eurowizji mały|upright=1.25|Kirel podczas służby w Siłach Obronnych Izraela, marzec 2021 mały|upright=1.25|Noa Kirel i prezydent Izraela Jicchak Herzog, kwiecień 2023 W czerwcu 2020 podpisała kontrakt z amerykańską wytwórnią Atlantic Records, a w listopadzie dołączyła do 39 innych izraelskich artystów na rzecz charytatywnego singla „Katan aleinu”, aby wesprzeć szpitale walczące z pandemią COVID-19. W grudniu Kirel podpisała kontrakt z WME. W marcu 2021 ogłoszono, że zagra w filmie fabularnym wyprodukowanym przez Picturestart. W maju 2021 we współpracy z Omerem Adamem wydała remiks hymnu państwowego Izraela. Współpraca została skrytykowana, a wielu nazwało ją „brakiem szacunku” i „wstydem”. Na cześć pride month wydała singiel „Trilili Tralala”, którą nagrała z komikiem Ilanem Peledem. 14 lipca 2021 wydała swój pierwszy międzynarodowy, anglojęzyczny singiel „Please Don’t Suck”. 15 października 2021 wydała singiel „Bad Little Thing”, który wykonała również podczas ceremonii Miss Universe 2021.