Martínez speelde in totaal dertig officiële interlands (nul doelpunten) voor zijn vaderland Uruguay. Hij maakte zijn debuut voor de nationale ploeg op 18 juli1980 in de vriendschappelijke thuiswedstrijd tegen Peru (0-0), net als Jorge Barrios, Sergio Santín, Daniel Revelez en doelman Fernando Álvez. Hij won met Uruguay de strijd om de Mundialito (1981) in eigen land.