Martínez voitti vuonna 2002 EM-kultaa Wienin sisäratojen EM-kilpailuissa työnnettyään 21,26 metriä. Ulkoradoilla hän sijoittui Münchenin EM-kilpailuissa viidenneksi ja Yleisurheilun maailmancupissa kuudenneksi. Seuraavana vuonna hän oli toinen Euroopan sisäratojen cupissa. Birminghamin sisäratojen MM-kilpailuissa hän voitti MM-kultaa. Myöhemmin samana vuonna hän voitti Euroopan cupin, mutta karsiutui loppukilpailusta Pariisin ulkoratojen MM-kilpailuissa. Kauden lopussa hän työnsi neljänneksi. Martínez sijoittui vuonna 2004 viidenneksi Budapestin sisäratojen MM-kilpailuissa. Ateenan olympialaisissa 2004 hän oli alun perin neljäs, mutta nousi pronssimitalistiksi vuonna 2013 Juri Bilonohin hylkäyksen jälkeen. Vuoden 2004 hän oli kolmas.