Oleg Salenko debut bersama Timnas Rusia pada November 1993. Namun, momen yang membuatnya dikenal dalam sejarah baru terjadi di Piala Dunia 1994. Saat itu, Rusia mesti menghadapi Kamerun pada fase grup. Salenko tampil menggila dengan mencetak lima gol sekaligus dalam kemenangan telak 6-1.
Padahal, sebelum ini, dia sendiri bukanlah striker andalan Rusia. Namun, Salenko tiba-tiba tampil memukau di laga melawan Kamerun dan mencatatkan rekor fenomenal tersebut. Sampai sekarang, rekornya belum terpecahkan. Salenko masih tercatat sebagai satu-satunya pemain yang berhasil mencetak 5 gol dalam 1 pertandingan Piala Dunia.
Rekor menarik di Piala Dunia 1994 tidak berhenti pada catatan lima gol. Salenko menutup turnamen dengan total enam gol dan menjadi top scorer bersama striker Bulgaria, Hristo Stoichkov. Sayangnya, meski Salenko top skor, Rusia tetap gagal lolos dari fase grup.
Catatan tersebut menjadikan Oleg Salenko pemain yang bisa meraih gelar top scorer Piala Dunia meski negaranya tersingkir pada babak penyisihan grup. Catatan unik di Piala Dunia 1994 juga menjadi panggung terakhir Salenko bersama Rusia. Sebab, setelahnya, dia tidak pernah lagi membela Timnas Rusia di ajang-ajang internasional.