El acero inoxidable martensítico no es tan resistente a la corrosión como los aceros austeníticos y ferríticos descritos anteriormente, pero tiene unas propiedades de durabilidad extremadamente elevadas y una gran resistencia a la abrasión. El contenido de cromo del acero oscila entre el 11,5 y el 17,5 %. También se caracteriza por un contenido relativamente alto de carbono (de 0,08 a 0,5 %), que le confiere propiedades endurecedoras y aumenta el nivel de dureza, pero también hace que el material sea algo quebradizo. Los aceros inoxidables martensíticos no son soldables o son difíciles de soldar; la excepción es el grado 1.4006. Estas aleaciones pueden procesarse térmicamente. La estructura martensítica resultante es magnética.
El acero martensítico se utiliza en entornos poco agresivos. Se utiliza para la fabricación de piezas de equipos que requieren dureza, como tornillos, muelles, pernos, piezas de bombas, válvulas para prensas hidráulicas. Además, se emplea para fabricar herramientas de corte, instrumentos quirúrgicos e instrumentos de medición, entre otros.