2000年7月，伊利亚·佩特科维奇取代博什科夫担任主教练。在2002年世界杯预选赛中，南斯拉夫与俄罗斯，斯洛文尼亚，瑞士，法罗群岛和卢森堡分在第1组。但是南斯拉夫以小组第三名结束了资格赛，仅落后第二名斯洛文尼亚一分，那么2006年世界杯塞维利亚比赛结果又是如何呢？
佩特科维奇继续担任球队主教练，然而，2006年世界杯的资格是不同的，塞尔维亚和黑山以6胜4平的战绩排名小组第一，领先于西班牙、比利时、波斯尼亚和黑塞哥维那、立陶宛和圣马力诺。塞尔维亚和黑山队在十场比赛中也只允许一个进球，这是所有51支参加资格赛的球队中最好的防守记录。
2006年6月3日，在全民投票之后，黑山宣布脱离塞尔维亚独立。由于世界杯即将开始，决定获得比赛资格的塞尔维亚和黑山队将参加比赛，一旦球队不再参加比赛，就分成代表黑山和塞尔维亚新国家的单独球队。
在小组赛中，塞尔维亚和黑山输给了荷兰。最终比分是1-0，阿尔詹·罗本打进了比赛的唯一进球。他们还以6-0输给了阿根廷，这是塞尔维亚和黑山有史以来最糟糕的国际比赛成绩。由于球队两场失利，荷兰和阿根廷赢得了两场比赛，塞尔维亚和黑山无法再获得淘汰赛的资格，而是在对阵科特迪瓦的最后一场小组赛中独自一人。在上半场大部分时间里以2-0领先之后，大象队设法以3-2获胜，塞尔维亚和黑山没有得分。
