Il 1990 si aprì per Martini con la conquista della prima fila al Gran Premio degli Stati Uniti, suo miglior risultato di sempre in qualifica. In gara, però, non andò oltre il settimo posto. Durante le qualifiche della corsa di Imola fu protagonista di un incidente al seguito del quale la sua vettura si spezzò in due parti e il pilota riportò la rottura del malleolo, costringendolo a saltare la gara. Nonostante, poi, gli fossero state prescritte circa quattro settimane di prognosi, fu autore di un grande recupero fisico presentandosi regolarmente al Gran Premio di Monaco, in cui riuscì a qualificarsi ottavo, con la nuova M190.