Фамилия Мардирос — редкий для русского слуха случай, когда фамилия целиком совпадает с личным именем. В русской традиции фамилии редко образуются от полной формы имени без суффикса, но здесь мы имеем дело с армянской моделью: Мардирос — это армянская форма имени Меркурий (от греческого Hermes, покровителя торговли). В армянском языке имя звучит как Մարտիրոս (Мартирос), но через диалектное произношение или при записи в документах могло закрепиться написание «Мардирос». По сути, это фамилия-антропоним, то есть образованная от имени основателя рода без добавочных русских или армянских фамильных суффиксов.

В отличие от большинства русских фамилий на -ов/-ев, -ин или -ский, Мардирос не имеет патронимического суффикса. Это прямое заимствование имени в качестве фамилии, что типично для народов Закавказья, где фамилии нередко оформлялись окончаниями -ян/-янц, -ов, -ев, но могли и оставаться без изменений. В данном случае отсутствие суффикса указывает на то, что фамилия, скорее всего, была записана в таком виде при переписи или в церковных книгах, когда представитель армянского народа фиксировался под своим именем, а не под отчеством.

Корень имени восходит к греческому «Меркурий» — вестник богов, покровитель путников и торговли. В христианской традиции имя Мартирос (Мардирос) ассоциируется с мученичеством (от греческого «мартирос» — свидетель, мученик), поэтому в армянской церкви это имя было распространено в честь святых мучеников. Таким образом, предок-основатель рода мог быть назван в честь святого Мартироса, а сама фамилия закрепилась за его потомками.

Географически фамилия Мардирос встречается в основном среди армян, особенно выходцев из Западной Армении (исторические области, ныне на территории Турции) и Нагорного Карабаха. В России и странах бывшего СССР носители фамилии появились в результате миграций XIX–XX веков. Из-за редкости и необычного звучания для русского уха фамилия часто подвергалась искажению при записи: могли путать «и» и «е» (Мардерос), заменять «д» на «т» (Мартирос), или добавлять окончание -ян (Мардиросян). Последнее — наиболее частая ошибка, так как подавляющее большинство армянских фамилий оканчивается на -ян.

Социальный контекст фамилии не даёт прямых указаний на сословие: носители имени Мартирос встречались и среди крестьян, и среди духовенства, и среди ремесленников. Поскольку имя было христианским и популярным, родоначальник мог быть кем угодно — от священника до кузнеца. Единственное, что можно утверждать с уверенностью: фамилия Мардирос — это живое свидетельство армянской ономастической традиции, где личное имя без изменений стало родовым прозванием, и её носители почти наверняка имеют армянские корни.