Per il 1991 la Minardi strinse quindi un accordo per la fornitura dei motori con la Ferrari. Nonostante le elevate aspettative, Martini conquistò due quarti posti ad Imola e all'Estoril, che, in termini di risultati, rappresentarono la sua miglior stagione. Martini evidenziò, però, come i motori Ferrari fossero programmati per vetture con un cambio semi-automatico, di cui la Minardi non disponeva e spesso davano problemi con la frizione.