Martensitische roestvaste staalsoorten zijn niet zo corrosiebestendig als de andere twee categorieën, maar zijn zeer sterk en taai, goed bewerkbaar en kunnen worden gehard door middel van warmtebehandeling. Martensitisch roestvrij staal bevat chroom (12-14%), molybdeen (0,2-1%), nikkel (minder dan 2%) en koolstof (ongeveer 0,1-1%) (waardoor het harder wordt, maar het materiaal brosser). Het is uitgedoofd en magnetisch.