Ritornò alla Minardi nel 1988 con un contratto da collaudatore. Il licenziamento di Adrián Campos consentì a Martini di divenire il secondo pilota della scuderia e subito al suo rientro, nel Gran Premio degli Stati Uniti, conquistò il primo punto iridato per sé e per la squadra, nonostante le poche prove eseguite nei mesi precedenti. Nonostante il risultato avesse portato entusiasmo all'interno della squadra, nel prosieguo del campionato le prestazioni non migliorarono e il progettista Giacomo Caliri venne sostituito da Aldo Costa e Gabriele Tredozi. Martini comunque riuscì spesso ad ottenere tempi migliori del compagno di squadra Luis Pérez-Sala e sfiorò di nuovo la zona punti in Australia, guadagnandosi la riconferma per la stagione successiva.