Roadracing-VM 2019 steg Martín upp i Moto2-klassen där han körde för Red Bull KTM Ajo på en KTM. han tog två pallplatser i slutet av säsongen och blev elva i VM. Han stannade hos Ajo Roadracing-VM 2020, men stallet hade bytt motorcykel till Kalex enär KTM lagt ner sin Moto2-satsning. Martín började den avkortade säsongen rätt bra och efter att ha vunnit Österrikes Grand Prix och kommit tvåa i Stiermakrs Grand prix låg han trea i VM. Endast 11 poäng eftr ledaren Luca Marini. Men Martín missade två tävlingar efter att ha smittats av Covid 19. Han var rätt blek efter återkomsten. Mot slutet av säsongen blev resultaten bättre igen och han vann Valencias GP och blev femma i VM.