Фамилия Марамышкин образована по стандартной русской модели: к основе прозвища Марамышка добавили притяжательный суффикс -ин. Такая модель в XVI–XVII веках закреплялась за детьми и домочадцами, отвечая на вопрос «чей?» — «сын Марамышки», а затем фамилия застыла в форме Марамышкин.

Прозвище Марамышка этимологически связано с нарицательным «марамыга». В русских говорах так называли насекомое, живущее в стоячей воде — в болоте, в луже. Отсюда два возможных объяснения прозвища. Первое: именование указывало на особенности характера обладателя — так могли прозвать домоседа, человека, который, как то насекомое, «не вылезает из своего болота». Второе: прозвище могло характеризовать место жительства. Скорее всего, Марамышкой назвали человека, чье селение располагалось в болотистой, сырой местности. Оба объяснения правдоподобны, и, возможно, в конкретном случае сработали оба одновременно: человек жил в болотистой низине и при этом редко отлучался из дому.

В отличие от распространённых прозвищ от названий животных (Волк, Заяц, Медведь), прозвище от «марамыги» — редкое. У него нет широких параллелей в других славянских языках, что указывает на узко диалектную, севернорусскую или вятскую, основу. В говорах Вятской губернии слово «марамыга» фиксировалось именно в значении «болотная мошка», и это делает версию с географической привязкой наиболее вероятной.

Со временем прозвище Марамышка закрепилось за человеком в качестве наиболее употребительного именования, а затем, перейдя в фамилию, потеряло связь с исходным значением. Потомок человека, которого когда-то прозвали Марамышкой, получил фамилию Марамышкин, и сегодня она воспринимается просто как родовое имя, без намёка на болото или домоседство.