Następnie argentyński skrzydłowy za 5 milionów euro przeniósł się do Atlético Madryt, w barwach którego po raz pierwszy wystąpił 29 sierpnia 2006 w zremisowanym 0:0 pojedynku z Realem Saragossa. W debiutanckim sezonie w barwach Atlético Rodríguez wystąpił w 29 meczach Primera División i zdobył 10 bramek. W czasie trwania kolejnych rozgrywek zerwał więzadła krzyżowe w kolanie przez co musiał pauzować przez pół roku. W sezonie 2007/2008 Maxi w 35 spotkaniach strzelił 8 goli, dzięki czemu obok Sergio Agüero oraz Diego Forlána został najlepszym strzelcem swojego zespołu. 10 listopada 2009 Rodríguez strzelił 4 gole w wygranym 6:0 meczu 1/16 finału Pucharu Króla z UD Marbella, jednak pierwszej połowy sezonu 2009/2010 Argentyńczyk nie mógł zaliczyć do udanych. Pokłócił się z trenerem zespołu i występował coraz rzadziej, dlatego pojawiła się opcja odejścia Rodrígueza w zimowym okienku transferowym.
13 stycznia 2010 na zasadzie wolnego transferu Maxi przeniósł do angielskiego Liverpoolu, z którym podpisał umowę na 3,5 roku. W nowej drużynie otrzymał numer 17, po sprzedanym do Realu Álvaro Arbeloi.