O tío de Martini, Giancarlo Martini, correu durante os anos 70, incluíndo algunhas carreiras fóra de campionato nun Ferrari312T presentado pola Scuderia Everest, un equipo propiedade de Giancarlo Minardi. O irmán máis novo de Pierluigi, Oliver, foi tamén un piloto de carreiras.[1]
Fórmula Un
Martini participou en 124 Grandes Premios de Fórmula 1, debutou o 9 de setembro de 1984, conducindo para Toleman no posto do suspendido Ayrton Senna no Gran Premio de Italia. Anotou un total de 18 puntos de campionato case sempre co equipo Minardi (dirixido polo mesmo Giancarlo Minardi que anteriormente fora dono da Scuderia Everest).
De feito, separadamente dunha soa saída con Toleman e unha frivolidade dunha tempada coa Scuderia Italia, a andaina completa de Martini foi co equipo italiano. Competiu co pequeno equipo en tres períodos diferentes, pilotou para eles no seu debut en 1985, anotou o seu primeiro punto no Gran Premio de Detroit de 1988, a súa única saída na primeira fila no Gran Premio dos Estados Unidos de 1990 (Co apoio dos pneumáticos especiais Pirelli), varios dos seus outros pilotos tiveron sorprendentes resultados de cualificación ese día), a súa única volta liderando unha carreira no Gran Premio de Portugal de 1989, e o seu mellor resultado final na F1 de 4º. Con todo, Martini foi tamén un dos pilotos que tendían a ignorar as bandeiras azuis. Exemplos dados son o Gran Premio de Mónaco de 1991 cando obstaculizou a Emanuele Pirro no Dallara, Stefano Modena no Tyrrell, e Riccardo Patrese no Williams durante varias voltas malia correr na parte posterior da pista, e no Gran Premio do Canadá de 1995, onde bloqueou a Gerhard Berger no Ferrari cando o austríaco intentaba dobralo. En ambas ocasións, Martini foi penalizado cun stop and go de 10 segundos por ignorar as bandeiras azuis.
Sportscars
Logo da Fórmula Un, Martini iniciou unha exitosa carreira nos autos deportivos. A súa primeira carreira nas 24 Horas de Le Mans foi en 1996 cun Porsche de Joest Racing. 1997 trouxo un cuarto lugar nun Porsche 911 GT1, tamén competiu no FIA GT Championship ese ano. En 1998, uniuse ao novo programa Le Mans de BMW Motorsports.
En 1999, Martini, Yannick Dalmas e Joachim Winkelhock gañaron as 24 Horas de Le Mans. O trío pilotou para BMW. O equipo tivo que loitar tanto cos Toyota e Mercedes oficiais e gañou a carreira por unha volta sobre o subcampión Toyota.
Martini regresou ao automobilismo en 2006, competindo na serie de Grand Prix Masters para pilotos retirados de Fórmula Un.
Rexistro de carreiras
Resultados completos no Campionato Europeo de Fórmula 2
(key) (Carreiras en letra grosa indican pole position; carreiras en itálica indican volta rápida)