Debido al sistema utilizado por José María Amorrortu, entrenador del equipo, se vio relegado a un segundo plano siendo una de las razones que le llevaron a marcharse en edad cadete.

[10]​ Fue un jugador muy importante que destacó especialmente en la Copa de Campeones marcando goles a todo aquel que se enfrentara: ya fuera el UE Cornellá o el RCD Español.

Sin embargo, una sobrecarga en el semimembranoso derecho le llevó a perderse la final.

No obstante, los blancos se alzaron con el título tras vencer por 3 goles a 1 al Valencia Juvenil.

[11]​ Su debut en 2.ª División B fue el 29 de agosto del mismo año, en un encuentro que acabó 3-2 a favor del Castilla frente al Coruxo F. C.[12]​ Morata marcaría su primer gol oficial en el 1-1 frente al R.S.D.

[16]​ Al finalizar este último partido, sus compañeros le entregaron el balón, firmado por todos los jugadores, que consiguieron Benzema y Ronaldo con sus hat-tricks.

[19]​ En el partido de pretemporada correspondiente al Trofeo Santiago Bernabéu jugado contra el Millonarios F. C. de Colombia anotaría sus primeros dos goles con la camiseta del primer equipo.

En ese mismo partido da una asistencia de gol a su compañero Karim Benzema que supuso el cuarto gol del equipo, que finalizaría por 1-4.

[30]​ Disputó 154 partidos y marcó 58 tantos durante sus dos etapas en el equipo colchonero.

[37]​ También participó en la Eurocopa sub-19 de 2011 de Rumanía, donde fue el máximo goleador del torneo con 6 goles, los cuales ayudaron a su equipo a ser campeón del torneo.

[39]​Similar situación se produjo en el siguiente partido donde, a falta de trece minutos para la conclusión, salió al terreno de juego para nuevamente anotar el gol que dio el triunfo a su equipo frente a la selección alemana.

[40]​ Estas dos grandes actuaciones le dieron la titularidad en el tercer partido del grupo donde no defraudó y de nuevo anotó un tanto —el primero del 3-0 contra la selección neerlandesa— que le situó como máximo anotador provisional del campeonato,[41]​ resultando así el gran baluarte ofensivo de cara a la clasificación del equipo español para las semifinales.

[n 1]​ En las semifinales del torneo volvió a salir desde el banquillo con media hora de juego por disputar.

En una ocasión más aportó un tanto, —el tercero del equipo en la victoria por 3-0 frente a la selección noruega— que le destacó aún más como máximo goleador del campeonato.Sus actuaciones le valieron un puesto en el equipo titular en la final frente a la selección italiana, donde pese a no marcar, dio la primera asistencia del encuentro que finalizó por 2-4 favorables a los españoles.

[48]​ Tres años después sí fue llamado para participar en la Eurocopa 2020.

[49]​ En esta edición hizo historia ya que, tras marcar a Italia en semifinales, se convirtió en el futbolista español que más goles había anotado en la Eurocopa, superando los cinco de Fernando Torres.

[60]​[61]​ (*) Incluyendo la selección Álvaro Morata es hijo de Susana Martín Ramos y Alfonso Morata, exdirector comercial de la cadena SER y COPE.