Martínez var med på å vinna U19-EM med Spania i 2007. Han debuterte for A-landslaget 29. mai 2010, etter å ha vorte teken ut til Spania sin tropp til fotball-VM i Sør-Afrika ni dagar før. Landslagsdebuten kom i ein treningskamp mot Saudi-Arabia. I turneringa, der Spania vart verdsmeistrar, fekk han spela éin kamp, som innbytar i gruppekampen mot Chile. I 2012 var han med på det spanske landslaget som vann fotball-EM, men kom ikkje på banen i nokon av kampane i turneringa.
.jpg)
