Martensittisk rustfritt stål er ikke like motstandsdyktig mot korrosjon som austenittiske og ferritiske stål beskrevet tidligere, men det har ekstremt høye styrkeegenskaper og høy slitestyrke. Krominnholdet i stål varierer fra 11,5 til 17,5%. Det er også preget av et relativt høyt karboninnhold (fra 0,08 til 0,5%), noe som gir herdeegenskaper og øker hardhetsnivået, men gjør også materialet noe sprøtt. Martensittisk rustfritt stål er uløselig eller vanskelig å sveise – unntaket er klasse 1.4006. Disse legeringene kan bli utsatt for varmebehandling. Den resulterende martensittiske strukturen er magnetisk.
Martensittisk stål brukes i lavaggressive miljøer. Brukes til å produsere deler av utstyr som krever hardhet som skruer, fjærer, pinner, pumpedeler, hydrauliske presseventiler. I tillegg brukes den til å lage skjæreverktøy, kirurgiske instrumenter, måleinstrumenter og andre.