Dans l'un des retours les plus surprenants de l'histoire du cyclisme, Maertens remporte le championnat du monde sur route 1981, qui se tient à Prague. Dans un duel au sprint, il devance sur la ligne Giuseppe Saronni. Cette victoire inattendue devant Saronni et Bernard Hinault - deux coureurs petits et trapus comme lui - font dire aux journalistes que l'ère des coureurs maigres, grands, tels que Merckx, Gimondi, et De Vlaeminck était terminée.