Mistrzostwo świata WBC w kategorii junior lekkiej Po tej walce Márquez zmienił kategorię wagową na wyższą. 3 marca 2007 zmierzył się z mistrzem świata WBC w kategorii junior lekkiej Markiem Antoniem Barrerą. Márquez wygrał ten pojedynek i odebrał Barrerze pas mistrzowski. Następnie we wrześniu miał się zmierzyć z Jorge Rodrigiem Barriosem, jednak Argentyńczyk zrezygnował z walki z powodu kontuzji. 3 listopada 2007 wygrał na punkty ze srebrnym medalistą olimpijskim z Sydney Rockym Juarezem.
15 marca 2008 stracił swój tytuł, przegrywając niejednogłośną decyzją na punkty z Mannym Pacquiao. Wielu komentatorów i widzów uznało ten wynik za kontrowersyjny.
Mistrzostwo świata WBA i WBO w kategorii lekkiej Po tej porażce po raz kolejny zmienił kategorię wagową na wyższą, aby zmierzyć się z Joelem Casamayorem. 13 września 2008 pokonał Kubańczyka przez techniczny nokaut w jedenastej rundzie, wcześniej dwukrotnie kładąc go na deski. 28 lutego 2009 roku po zaciętej walce wygrał przez techniczny nokaut w dziewiątej rundzie z Juanem Díazem. Obaj bokserzy doznali rozcięć skóry w okolicach prawego oka – Márquez w rundzie piątej, Díaz w ósmej. Był to pojedynek o wakujące tytuły mistrzowskie WBA i WBO w kategorii lekkiej.