É possível cursar doutorado no exterior sem ter o título de mestre?

A resposta é curta: SIM, você pode; mas é claro que algumas exceções existem. Há muita confusão entre alunos de todo o mundo, principalmente brasileiros, que costumam acreditar que é obrigatório ter mestrado para obter o título de Doutor.

O que as universidades esperam do aluno que tenta um  Doutorado direto?

Veja bem, tentar um PhD direto apenas com a licenciatura ou bacharelado é possível, mas pode ser bastante competitivo. Por entender que o aluno que acabou de sair da graduação provavelmente não elaborou qualquer tese significativa, a avaliação de potenciais candidatos acaba caindo sobre outros pontos, como os descritos abaixo.