Фамилия Граматенко — яркий пример украинской модели фамилий на -енко, которая означает «маленький», «сын» или «потомок». Суффикс -енко в XVI–XVII веках массово присоединяли к прозвищам и именам отцов, создавая родовые обозначения. В основе фамилии лежит прозвище Грамат(а) — так могли назвать грамотного человека, умеющего читать и писать, или, с иронией, того, кто постоянно сыпал «учёными» словами. В украинских говорах слово «грамата» (от греческого «grammata» — письмена) означало не только письменный документ, но и вообще учёность.

Интересно, что в русской среде аналогичные прозвища чаще давали дьячкам, писарям или сельским учителям — людям, которые выделялись на фоне безграмотного большинства. Однако фамилия Граматенко, судя по распространению, закрепилась преимущественно в левобережной Украине (Полтавщина, Черниговщина, Сумщина), где формант -енко был основным способом образования фамилий. Встречаются также варианты Грамотенко и Граматьенко — последний отражает мягкое произношение в некоторых говорах.

В отличие от фамилий Грамаков или Грамачев, где суффиксы -ов/-ев указывают на великорусское происхождение, Граматенко однозначно отсылает к украинской антропонимической традиции. Версия о происхождении от польского «gramatyka» (грамматика) маловероятна: в польских фамилиях преобладают суффиксы -ский/-цкий, а -енко — маркер именно украинского ономастикона.

Таким образом, предок современных Граматенко был человеком, которого в родном селе знали как «Грамату» — либо за его учёность, либо за любовь к мудрёным речам. Фамилия не дворянская и не казацкая старшина: скорее всего, её носили крестьяне или мещане, среди которых грамотность была редкостью и сразу бросалась в глаза.