Мартини — участник чемпионатов Гран-при конца 1980-х — начала 1990-х годов; был очень популярен, несмотря на редкие спортивные успехи. Был лицом Италии в формуле-1.
В 1983г. выиграл чемпионат Европы в классе Ф3, после чего перешел в Формулу 1. Дебютировал в 1984г. в Toleman, сменив Айртона Сенну.
Большую часть карьеры провёл в команде Minardi. За 12 лет в Формуле-1 провёл 124 Гран-при, набрав 18 очков.
В 1996г. перешел в гонки спортивных машин и выступал в 24 часах Ле-Мана до 1999г., а также в чемпионате FIA GT в 1997г., добившись победы за рулем БМВ в 1999г. вместе с Янником Дальма и Йоахимом Винкельхоком.
В 2006г. участвовал в гонке Grand-Prix Masters. С 2009г. выступает за команду Zakspeed в SuperStars Series на Крайслере 300С.
