Champion d'Italie de Formule 3 en 1983, Pierluigi Martini connaît sa première expérience en Formule 1 à l'occasion du Grand Prix d'Italie 1984, où il est appelé par l'écurie britannique Toleman pour remplacer le Brésilien Ayrton Senna, provisoirement mis à pied à la suite d'une brouille contractuelle. Ce premier contact avec la F1 se solde par une non-qualification.