Martínez, cariñosamente apodado "Café", fue firmado por los Yanquis de Nueva York como agente libre en el año 1983.
Su temporada más productiva vino en 1989 con los Medias Blancas, cuando él fijó récords de su carrera en promedio de bateo (.300), turnos al bate (350), hits (105), carreras anotadas (44) y dobles (22), y también fue nombrado para el novato del equipo Topps All-Star.
Durante sus siete temporadas en las Grandes Ligas conectó 383 hits, 63 dobles, 6 triples y 25 vuelacercas.
Dos de sus hijos son beisbolistas profesionales son José "Cafecito" Martínez (utiliza el número 40 en honor a su padre) y Teodoro Martínez; ambos juegan con el equipo Tiburones de La Guaira en la LVBP.
Este último anteriormente jugaba con los Tigres de Aragua, sin embargo llegó a los escualos tras un cambio.