Neste artigo faz-se uma análise quantitativa da associação entre formação de doutores no exterior e colaboração científica internacional em quatro países – Brasil, México, China e Coreia do Sul – no período 1997-2013. Verificou-se a existência de distintos padrões de inserção no sistema global de ciência: Brasil e China ainda são dependentes da formação de doutores em instituições de classe mundial para manter ou aumentar a internacionalização de suas bases de conhecimentos; Coreia do Sul e México, sob a influência de condições e trajetórias específicas, conseguem manter sua inserção científica internacional, mesmo reduzindo a formação de quadros em instituições de classe mundial no exterior. Comportamentos similares no que se refere à evolução das duas variáveis ao longo do período reforçam a plausibilidade da associação entre formação de doutores no exterior e colaboração científica internacional.