W tej samej dekadzie dwa razy (1982–1986 i 1989–1991) prowadził reprezentację Bułgarii. Pierwsza kadencja okraszona została awansem do mundialu 1986; w eliminacjach drużyna pokonała m.in. NRD i Jugosławę. Na samym turnieju Bułgarzy po raz pierwszy w historii awansowali z grupy (mimo iż nie wygrali ani jednego spotkania). Dopiero w 1/8 finału przegrali z Meksykiem, a Wucow złożył dymisję.
Po raz drugi został opiekunem drużyny narodowej pod koniec 1988 roku, kiedy po słabym początku eliminacji do mundialu 1990 odszedł Boris Angełow. Wucow dokończył przegrane kwalifikacji i rozpoczął przygotowania do kolejnych, do Euro 1992. Jednak pod jego kierunkiem Bułgarzy potrafili wygrać tylko jedno spotkanie (3:0 z Rumunią), dodatkowo kilku młodych liderów (Borisław Michajłow, Ljubosław Penew i Christo Stoiczkow) zarzuciło selekcjonerowi niekompetencję i w efekcie wszyscy zostali wykluczeni z kadry. Do problemów selekcjonera doszła jego dyskwalifikacja (na trzy lata) po tym, jak w spotkaniu eliminacji do Euro ze Szkocją (1:1), zachowywał się agresywnie wobec sędziegoEncyklopedia piłkarska FUJI. World Cup USA 1994, tom. 10, s. 56.. Po meczu eliminacyjnym ze Szwajcarią (2:3, chociaż do '88 minuty Bułgarzy prowadzili 2:1) Wucow rozstał się z reprezentacją.