Фамилия Артюмаков интересна тем, что сохранила редкое уменьшительное имя, почти исчезнувшее из обихода. В её основе — каноническое имя Артемий, которое в народной речи прошло несколько стадий сокращения: от полного Артемий пошли формы Артём, Артюха, Артюша, а затем и Артюма. Именно эта, более редкая, ласкательная версия и стала основой. Суффикс -ак (-як) в имени Артюмак усилил уменьшительно-ласкательный оттенок — подобно тому, как от Иван делали Иванак, а от Пётр — Петрак. Так Артюмак превратился в «маленького Артёма» или «Артёмку», а его потомки стали Артюмаковыми.

Словообразовательная модель проста и типична: основа (Артюмак) плюс суффикс принадлежности -ов, отвечающий на вопрос «чей?». Фамилия означает «сын Артюмака», «из рода Артюмака». По происхождению это чисто русская фамилия, возникшая в крестьянской или мещанской среде, где отчества и фамилии часто образовывались от домашних, обиходных имён, а не от официальных церковных.

Имя Артемий в древности несло охранительный смысл: оно происходит от греческого «артемес» — «здоровый, невредимый». Родители, называя сына Артёмом, желали ему крепкого здоровья. Фамилия Артюмаков, пусть и через цепочку уменьшительных форм, сохраняет это же пожелание, обращённое уже ко всему роду. С географической точки зрения фамилия не привязана к одной области: её встречают в центральных и северных регионах России, а также в Поволжье. Это говорит о достаточно широком, но не массовом распространении. Артюмаковы не относятся к числу дворянских или княжеских родов — это типичная «фамилия-отчество», каких тысячи. Но именно редкий суффикс -як выделяет её на фоне более частых Артемьевых и Артёмовых.