В клубе «Спартак» играл в тройке нападения с Владимиром Шадриным и Александром Якушевым. В этом составе тройка стала самой результативной в чемпионате СССР 1972/73, забив на троих 72 шайбы, причём Александр Мартынюк в личном зачёте по системе «гол+пас» стал 2-м, Владимир Шадрин — 4-м и Александр Якушев — 6-м.
В чемпионатах СССР по хоккею провел 410 матчей, забросил 212 шайб. В чемпионатах мира по хоккею провел 19 матчей, забросил 16 шайб. Участник Суперсерии—72 с канадскими профессионалами (сыграл 1 матч).
Александр Мартынюк — рекордсмен по количеству шайб, заброшенных в составе сборной в одном (официальном) матче: в игре со сборной ФРГ на чемпионате мира-73 он забил восемь голов.
Достижения Чемпион мира 1971 и 1973Чемпион Европы 1973Серебряный призёр чемпионата Европы 1971Чемпион СССР, 1967, 1969, 1976Обладатель Кубка СССР 1970 и 1971Второй призёр чемпионата СССР 1966, 1968, 1970, 1973Третий призёр чемпионата СССР 1963, 1964, 1972, 1975Участник Суперсерии — 72
