Xabi Alonso inició su etapa como entrenador del Real Madrid en el Mundial de Clubes, dando titularidad al joven Gonzalo, de 21 años, en su primer partido como técnico de Los Blancos. El delantero respondió de inmediato, anotando contra el Al-Hilal. Desde entonces, el canterano ha marcado tres goles más y sumado una asistencia, participando directamente en un gol en cada uno de los cinco encuentros del Madrid en el torneo. Actualmente es el máximo goleador del Mundial de Clubes y se perfila para asegurar un lugar en el primer equipo en la temporada 2025-26.
Sus destacadas actuaciones han generado comentarios sobre su posible convocatoria a la selección española. Con el futuro internacional incierto de Álvaro Morata, capitán de España, Gonzalo representa una opción ofensiva prometedora para Luis de la Fuente. Sin embargo, el entrenador ganador de la Eurocopa 2024 prefiere que el joven delantero acumule más experiencia antes de dar el salto definitivo.