Der 29-Jährige vom Team Quick-Step gewann die zehnte Etappe über 36,7 km von Real Monasterio de Santa María de Veruela nach Borja in 47:02 Minuten vor dem Schweizer Fabian Cancellara (Trek/11 Sekunden zurück) und seinem Teamkollegen Rigoberto Uran (Kolumbien/+15 Sekunden). Der Cottbuser Martin sorgte damit nach den beiden Etappensiegen von John Degenkolb (Gera/Giant) für den dritten deutschen Tagessieg bei der diesjährigen Vuelta.
Mit dem Schrecken und einigen Schürfwunden kam derweil Nairo Quintana davon. Der Kolumbianer vom Movistar-Team stürzte als Gesamtführender in einer langgezogenen Rechtskurve, in die er mit hoher Geschwindigkeit hineingerauscht war. Der 24-Jährige fuhr zwar weiter, verlor aber viel Zeit.
Alberto Contador (Spanien/Tinkoff) profitierte vom Sturz Quintanas und übernahm nach Platz vier im Zeitfahren dessen Rotes Trikot des Gesamtführenden. Das elfte Teilstück führt am Mittwoch über 153,4 km von Pamplona hoch zur Bergankunft in Santuario de San Miguel de Aralar.