Ten sukces, a także kilka ćwierćfinałów z drugiej połowy sezonu 2000 i pierwszego półrocza 2001 roku (w tym w zaliczanych do cyklu ATP Masters Series w Monte Carlo i Hamburgu), dały Hiszpanowi najwyższą w karierze pozycję w światowym rankingu gry pojedynczej – nr 34. w czerwcu 2001 roku.
Martín pozostawał klasyfikowany w czołowej setce jeszcze kilka lat – do 2006 roku, głównie dzięki dobrym rezultatom w zawodach ATP Challenger Tour. Notował większe osiągnięcia w imprezach ATP World Tour, przede wszystkim przez 2 lata z rzędu dochodząc do finału w Costa do Sauípe, gdzie w 2005 roku uległ Rafaelowi Nadalowi, a w 2006 roku Nicolásowi Massú.
W turniejach wielkoszlemowych największym osiągnięciem Martína jest awans do 4 rundy French Open z 2006 roku. W 1 rundzie Hiszpan wyeliminował Andy’ego Roddicka (który poddał mecz z powodu kontuzji przy prowadzeniu Martína 2:0 w setach), a w 3 rundzie Oliviera Rochusa. W meczu 4 rundy sam zmuszony był skreczować w pojedynku z Julienem Benneteau z powodu kontuzji pleców. W 2002 roku podczas Australian Open Martín w 1 rundzie okazał się lepszy od ówczesnego lidera rankingu Lleytona Hewitta.