Vervanger Mikel Merino besliste een spannende achtste finale in de eerste minuut van de blessuretijd, door een pass van Ferran Torres te onderscheppen en Diogo Costa aan zijn nabijgelegen paal te verslaan en Spanje naar de kwartfinales te sturen.
Het bleek het laatste hoofdstuk van Ronaldo's opmerkelijke Wereldbekerverhaal te zijn, dat teruggaat tot twee decennia geleden met zijn debuutdoelpunt tegen IR Iran op Duitsland 2006.
"Het gaat goed met me, ik ben verdrietig om op deze manier de Wereldbeker te verlaten. Maar, zoals ik gisteren in de persconferentie zei, ik heb mijn best gedaan en ik vertrek met een gerust geweten," vertelde Ronaldo aan SportTV.
"Dat is het leven van een voetballer. Soms winnen we, soms verliezen we en we moeten doorgaan. De waarheid is dat dit mijn laatste Wereldbeker was, en nu heb ik tijd met mijn familie zodat ik geen beslissingen in het heetst van de strijd hoef te nemen."
"Ik zal morgen opstaan met een gerust geweten. Ik heb drie titels voor Portugal gewonnen - één Europees Kampioenschap en twee UEFA Nations Leagues. Voor Cristiano had Portugal nooit titels gewonnen. Daarom vertrek ik met een gerust geweten. Ik heb mijn best gedaan. Morgen is een nieuwe dag, en het leven gaat verder."
De 41-jarige, die nu zijn clubvoetbal in Saoedi-Arabië speelt, kwam in elke finale sinds zijn debuut in 2006 in actie - en scoorde - waaronder Zuid-Afrika 2010, Brazilië 2014, Rusland 2018 en Qatar 2022.
Hij maakte geschiedenis in de groepsfase van dit toernooi, door te scoren tegen Oezbekistan en de eerste speler te worden die op zes verschillende Wereldbekers scoorde.
Ronaldo's 27 optredens in de finales plaatsen hem op de tweede plaats op de all-time lijst, met 11 doelpunten op zijn naam.
Enkele momenten na het laatste fluitsignaal bevestigde Martinez dat ook hij zijn functie verliet, met zijn contract dat afliep op de dag van de uitschakeling van Portugal.
"Ik kwam naar Portugal om de Wereldbeker te winnen en ik denk dat, zonder het te winnen, het geen zin heeft om door te gaan," zei Martinez. "Het bestuur en de president hebben nu de kans om de nieuwe manager te kiezen. Mijn contract eindigt vandaag. Er is niet veel meer te zeggen."
De Spanjaard, die in 2023 de leiding nam, leidde Portugal ook naar de kwartfinales van UEFA EURO 2024 en naar glorie in de UEFA Nations League vorig jaar.
"Ja, het is mijn laatste wedstrijd voor het nationale team," voegde hij eraan toe. "Ik heb me welkom gevoeld als gewoon een andere Portugees, op een zeer warme manier. Het was een genoegen, een bron van trots en een verantwoordelijkheid."