5 września 1965 roku w wygranym 3:0 spotkaniu eliminacji mistrzostw świata 1966 z Austrią Mészöly zdobył pierwszą bramkę w zespole narodowym. W 1966 roku ponownie wziął udział w Mistrzostwach Świata. Zagrał na nich w meczach z Portugalią (1:3), Brazylią (3:1), Bułgarią (3:1) i Związkiem Radzieckim (1:2). W pojedynkach z Brazylią i Bułgarią strzelił po jednym golu. Z tamtego mundialu Węgry odpadły w ćwierćfinale.
W latach 1961–1971 w drużynie narodowej Mészöly rozegrał w sumie 61 spotkań i zdobył 6 bramek.
Kariera trenerska Karierę jako trener Mészöly rozpoczynał w 1972 roku w zespole Ganz-Mávag SE. Następnie trenował kluby Budafoki MTE, Békéscsaba oraz Vasas SC. W 1980 roku został selekcjonerem reprezentacji Węgier. W 1982 roku wziął z nią udział w Mistrzostwach Świata. Prowadzona przez niego kadra rozegrała 3 spotkania: z Salwadorem (10:1), Argentyną (1:4) i Belgią (1:1). Tamten turniej zakończyła na fazie grupowej.
W 1983 roku Mészöly wrócił do Vasasu.