W roku 1961 u Feldmana zdiagnozowano silną nadczynność tarczycy (chorobę Gravesa-Basedowa). Choroba ta trwale zmieniła jego wygląd, nadając mu charakterystyczny wytrzeszcz oczu, który stał się potem jego znakiem rozpoznawczym jako aktora.
Na ekranie TV Feldman po raz pierwszy pojawił się w roku 1967, w programie At Last the 1948 Show, wraz z Johnem Cleese, Grahamem Chapmanem i Timem Brooke-Taylorem. Sukces który osiągnął tym programem sprawił, że BBC zaproponowało mu własny, autorski show Marty (później tytuł zmieniono na It’s Marty). Dwukrotnie otrzymał za niego nagrodę BAFTA (jako najlepszy aktor komediowy i najlepszy autor). Program zdobył też uznanie międzynarodowe i został nagrodzony „Złotą Różą” festiwalu w Montreux.
Sukcesy te utorowały mu drogę do kariery w Hollywood i na ekrany kinowe. W amerykańskiej telewizji występował w Dean Martin Show, miał też własny program zatytułowany The Marty Feldman Comedy Machine. Pierwszą jego znaczącą kreacją na dużym ekranie była rola Igora w filmie Mela Brooksa Młody Frankenstein (1974). Film odniósł sukces, a produkcje kinowe stały się od tego czasu głównym zajęciem Marty’ego. W następnych latach wystąpił w kolejnej produkcji Brooksa pt. Nieme kino (1976) oraz w reżyserskim debiucie Gene’a Wildera, komedii zatytułowanej Przygody najsprytniejszego z braci Holmesów (1975).