Martínez spielte zu Beginn seiner Karriere ausschließlich Turniere auf der drittklassigen ITF Future Tour, wobei er im Doppel deutlich erfolgreicher war. So konnte er bislang 21 Doppeltitel auf der Future Tour gewinnen. Nachdem er 2008 und 2010 vereinzelt Turniere der zweitklassigen ATP Challenger Tour gespielt hatte, konnte er ab der Saison 2014 regelmäßiger an Turnieren der Challenger Tour teilnehmen. Sein einziger Erfolg war zu Beginn des Jahres der Finaleinzug in Manta, wo er verlor. Im folgenden Jahr spielte Martínez wieder vermehrt Turniere auf der Future Tour, wo er acht Titel holte. Durch diese Erfolge konnte er sich um fast 100 Plätze verbessern, sodass er das Jahr auf dem 247. Rang der Weltrangliste beendete.
2016 begann für ihn mit einer erneuten Finalniederlage in Bucaramanga. Er spielte nunmehr dank seines verbesserten Rankings Turniere der Challenger Tour. Zu Beginn des Jahres konnte er sich in der Rangliste durch kleine Erfolge verbessern und erreichte im Mai seine beste Platzierung mit einem 176. Rang. Allerdings konnte er dieses Niveau nicht halten, weshalb er zu Beginn des Jahres 2017 wieder aus den Top 300 fiel. Im August desselben Jahres feierte Martínez seinen ersten Titelgewinn auf Challengerlevel. In Santo Domingo setzte er sich mit seinem Partner Juan Ignacio Londero gegen die kolumbianische Paarung Daniel Elahi Galán und Santiago Giraldo in zwei Sätzen durch. Im März 2018 stand er in Drummondville nochmals in einem Challengerfinale, musste sich jedoch Joris De Loore und Frederik Nielsen in zwei Sätzen geschlagen geben.
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