Фамилия Маертукаева почти наверняка имеет тюркское происхождение, и её разбор стоит начать с финального элемента. Суффикс «-ев» в русской фамилии указывает на патроним: «чей?» — Маертукаев, то есть потомок Маертукая. Основа «Маертукай» — это сложное имя, которое распадается на две части.

Первая часть — «Маер» — это, скорее всего, фонетический вариант тюркского слова «байыр» или «баир», что означает «праздник», «торжество». В тюркских языках звук «б» в начале слова в русской записи иногда переходил в «м» (ср. Батыр — Матыр). Вторая часть — «тукай» — восходит к слову «тугъан» или «тукай» в значении «рождённый», «родной», либо к глаголу «ту» — «родиться». Таким образом, имя Маертукай можно расшифровать как «рождённый в праздник» или «праздничный ребёнок». Такие имена давали детям, появившимся на свет в день большого торжества, религиозного или семейного.

Географически фамилия тяготеет к Северному Кавказу, особенно к Дагестану. Формант «-тукай» характерен для кумыкских, ногайских и некоторых других тюркских антропонимов региона. Встречаются однокоренные фамилии: Маертукаев, Баертукаев, Баиртукаев — все они варианты одного корня, различающиеся диалектным произношением.

Сословно носители этой фамилии, скорее всего, относились к свободным общинникам или узденям (в горских обществах), а не к знати. В метрических книгах XIX века такие фамилии фиксировались у крестьян и аульных жителей. Стоит отметить, что в русских документах фамилия могла писаться по-разному: через «а» или «о» во втором слоге, с одним «к» или двойным, что связано с записью на слух. Единственная верная этимология — от личного имени, а не от топонима или прозвища.