Jego kadra odpadła jednak z turnieju już w pierwszej rundzie, nie kwalifikując się na rozgrywane kilka miesięcy później Mistrzostwa Świata U-20 w Kanadzie.
W seniorskiej reprezentacji Ekwadoru Domínguez zadebiutował za kadencji selekcjonera Reinaldo Ruedy, 26 marca 2011 w przegranym 0:2 meczu towarzyskim z Kolumbią. Już trzy miesiące później znalazł się w składzie na rozgrywany w Argentynie turniej Copa América, gdzie nie wystąpił jednak w żadnym meczu, będąc rezerwowym dla doświadczonego Marcelo Elizagi, zaś jego drużyna zakończyła swój udział w turnieju już na fazie grupowej. Podstawowym golkiperem kadry narodowej został w trakcie zakończonych powodzeniem eliminacji do Mistrzostw Świata 2014, kiedy to rozegrał dwanaście meczów (z osiemnastu możliwych). W 2014 roku został powołany właśnie na Mistrzostwa Świata w Brazylii, podczas których był pierwszym bramkarzem reprezentacji i wystąpił we wszystkich trzech meczach grupowych – ze Szwajcarią (1:2), Hondurasem (2:1) oraz Francją (0:0). Mimo jego ambitnej postawy (w spotkaniu z Francuzami został wybrany przez FIFA na piłkarza meczu), Ekwadorczycy odpadli z mundialu już w fazie grupowej.