Magyarországon ő volt az első, aki a repülőgép, illetve a kormányozható léghajó elméletével foglalkozott. Konstruált egy helikopterszerű, kerékpár-meghajtással működő szerkezetet, amely állítólag két-három méter magasra felemelkedett. A modell ma a kolozsvári történeti múzeumban található. Külföldről több ajánlatot kapott szabadalmának megvásárlására, de Martin nem volt hajlandó találmányát idegen országnak átengedni. Jókai Mór róla mintázta A jövő század regénye főhősét, Tatrangi Dávidot.

Tanulmányait a pesti bölcsészkaron kezdte, de két év után mérnöki tanfolyamra ment. Az 1848-as szabadságharcban önkéntes tüzérként szolgált. A szabadságharc bukása után bebörtönözték, utána besorozták az osztrák hadseregbe. Itt elvégezte a hadmérnöki akadémiát; közben 1856-ban rakétatechnikával foglalkozva, tanulmányt írt a forgó hadirakétákról. Előbb Selmecbányán, majd 1869-től Pozsonyban lett tanár és folytatta ballisztikai kísérleteit és számításait. Ezzel párhuzamosan a hidraulika is foglalkoztatta. Hajócsavar-mintapéldányát sikerrel alkalmazta a Lloyd angol hajótársaság. A gőzturbina alapelvének korai megfogalmazása is az ő érdeme. Foglalkozott a szélerőgépek kutatásával is. 1872-ben is kinevezték a kolozsvári egyetem matematika tanszékére, ahol haláláig működött. 1895-96-ban ő volt az egyetem rektora. Rektori beköszönő beszédében a repülőgép jövőjét méltatta: "Új életviszonyok fognak fejlődni; a közlekedés függetlenebb lesz a vasúti rendszer hálózatától… a társadalom új nemzetközi szerződések s egyezmények által fogja magát biztosítani."