2004 wechselte Martín Perdiguero zu Saunier Duval und hatte sein erfolgreichstes Jahr. Nachdem er im Frühjahr drei Etappen und die Gesamtwertung der Katalonien-Rundfahrt für sich entschieden hatte, siegte der Madrilene bei dem baskischen Eintagesrennen Clásica San Sebastián. Ab 2005 fuhr er für das Schweizer UCI ProTeamPhonak Hearing Systems. Nach dem Doping-Skandal um Floyd Landis bei der Tour de France 2006, bei der er selbst nach der 17. Etappe aufgab, beendete er seine Karriere.