Nemcsak abban volt úttörő, hogy fekete mezt húzott, hanem abban is, ahogyan kapusként irányította a védelmet, szinte az egész csapatot, ahogyan együtt élt a játékkal, olykor a kapuját messze elhagyva. Szinte negyedik hátvédként szerelt és indította a csapattársakat. Grosics a magyar válogatott 1948 és 1954 között veretlen csapatának, állandó kezdő kapusa volt. Részese az évszázad mérkőzésének nevezett 6:3-as londoni diadalnak. A Budapesti Honvéd színeiben játszott és 1952-ben a Helsinki olimpián olimpiai bajnok lett a magyar válogatottal.
Az 1954-es svájci világbajnokságon mindenki magyar győzelemmel számolt. Az 1956-os forradalom leverése után szétesett az Aranycsapat, Grosics több csapattársával együtt az itthon maradás mellett döntött. A válogatott kapusa maradt, de egy évre eltiltották a pályától, később szerepelt az 1958-as és az 1962-es világbajnokságon is, 1963-ban vonult vissza.
A FIFA statisztikái szerint 1954 és 1962 közt Grosics 21 FIFA-tornán játszott meccsen védte a magyar válogatott kapuját (ebben 15 nyert meccs volt és két döntetlen). A világbajnokságokon játszott 11 meccsen 17 gólt kapott, a hat világbajnoki selejtezőn hatot, az öt olimpián játszott meccsen pedig csak kétszer tudták bevenni a kapuját.
Grosics 86 válogatott szereplését tekintve (amiből 59 barátságos mérkőzésen történt) ritka volt a kudarc: 59 győztes, 14 döntetlen és csak 13 vesztes mérkőzésen védett, összesen 96 gólt kapott, miközben csapata 258 gólt rúgott. Ez meccsenként 1,12 gólt jelent, ami azokban a mainál sokkal gólgazdagabb időkben alacsonynak számít. Először 21 évesen állt a válogatott kapujában, 1947-ben Albánia ellen, utoljára 36 éves korában, 1962-ben (Jugoszlávia ellen), a két találkozó közt 15 év és 55 nap volt.