Супруга Мартынова (Ермолаева) Юлия Алексеевна – Мастер спорта России по самбо, Чемпионка Москвы по самбо, серебряный призёр Первенства России по дзюдо среди юниорок, бронзовый призёр Первенства России по самбо среди юниорок.
Дочь Мартынова Дарья Михайловна – Мастер спорта России по дзюдо, Чемпион и победитель Первенства Москвы по дзюдо, многократная призёрка первенств Москвы по самбо и дзюдо.
Отец Мартынов Геннадий Михайлович – Заслуженный мастер спорта России (велосипедный спорт), Заслуженный тренер РСФСР, Чемпион первой Спартакиады народов СССР 1956 года, 10-кратный чемпион СССР (1955-1959) по велоспорту (трековые дисциплины). Многократный Рекордсмен мира и СССР, Заслуженный работник физической культуры РФ, Кандидат педагогических наук. Имеет патенты на изобретение (усовершенствование) велосипедного руля и педалей.