Es internacional absoluto con España desde 2009, y con ella se ha proclamado entre otros éxitos, campeón mundial en 2019.
Llull se formó en la cantera de La Salle Mahón, donde en categoría cadete consiguió anotar 71 puntos en un partido.
[3][4] En la temporada 2003-04 fue fichado por el Bàsquet Manresa, y durante dos años estuvo jugando en el CB i Unió Manresana Junior.
[5] Durante la temporada 2006/07, disputó la Liga LEB también con el equipo del Bages, hasta mayo de 2007.
[6] Con Joan Plaza en el banquillo, y con Raül López y Kerem Tunçeri como bases titulares en ese momento, llegó al equipo blanco para disputar las eliminatorias por el título de la Liga ACB, logrando un mes más tarde su primer título con el Real, al imponerse al FC Barcelona en la final, logrando la 30ª Liga en la historia del club.
[8] El 28 de junio, el Real Madrid amplió el contrato del base español por dos temporadas más.
En Euroliga, se logra la clasificación para la Final Four de Barcelona, tras imponerse en Madrid, en un histórico quinto partido del "Last 8", al Valencia BC.
[12][13] En la temporada 2011/12, primera de Pablo Laso en el banquillo, ganó su segundo título con el Real Madrid, al proclamarse campeón de la Copa del Rey ante el FC Barcelona en el Palau Sant Jordi, logrando el 23.er título en esta competición para el club y siendo nombrado MVP del torneo.
El cuarto y último título conquistado, fue el de Liga ACB, en el que el Real Madrid concluyó primero la temporada regular, logrando el campeonato con un contundente 3–0 ante el FC Barcelona, tras el tercer partido de las finales disputado en el Palau Blaugrana, siendo Llull nombrado MVP.
Esta es la tercera vez que el club alcanza el «triplete» o «triple corona», y la primera que un club español completa el «póker» de títulos en una misma temporada (Supercopa, Copa, Liga y Euroliga).
Durante el torneo, el balear tuvo un papel secundario en las rotaciones de Sergio Scariolo, principalmente lo empleó como revulsivo en momentos puntuales.
Cayeron en semifinales contra el combinado francés, ganando en la final de consolación con comodidad a Croacia.