Han var formann for det republikanske partiet fra november 2006 til 19. oktober 2007. Han ble et æresmedlem av Alpha Tau Omega Fraternity ved University of Central Florida i Orlando. Martínez fratrådte sin ministerpost 12. desember 2003 for å stille til valg til det amerikanske Senatet for delstaten Florida. Dette gjorde ham til den første cubansk-amerikaneren som har tjenestegjort i det amerikanske Senatet.