Martínez speelde in totaal veertien interlands voor Bolivia, alle in het jaar 1989. Onder leiding van bondscoach Jorge Habegger maakte hij zijn debuut op 25 mei 1989 in de vriendschappelijke thuiswedstrijd tegen Paraguay (3-2), net als Francisco Takeo, Erwin Sánchez, Miguel Rimba, Vladimir Soria en Arturo García. Laatstgenoemde scoorde tweemaal in die wedstrijd. Martínez nam in dat jaar met Bolivia deel aan de strijd om de Copa América in Brazilië. Hij was de enige speler die in 1989 in alle veertien duels van Bolivia in actie kwam.