Фамилия Марфенкова в своей основе восходит к женскому имени Марфа, которое в переводе с древнееврейского означает «владычица». В святцах указано одиннадцать святых покровительниц этого имени, а на Руси оно было очень распространено, особенно среди простого народа. Было время, когда в русских деревнях Марфа занимала первое место по популярности, однако в высших кругах это имя не жаловали. Поэтому вполне вероятно, что фамилия содержит указание на социальное происхождение основателя рода, а не на время его рождения, как иногда предполагают.

Словообразовательная модель здесь двойная. Первый вариант — перед нами русский вариант украинской фамилии Марфенко, которую переоформили с помощью типичного русского суффикса -ов-. Второй вариант — отчество второго порядка: основатель рода Марфенковых был сыном некоего Марфенка и внуком Марфы. Такая модель, когда от имени бабушки через отчество отца образовывалась фамилия, встречается реже, чем патронимы по мужской линии, но не является исключением.

В пользу версии о происхождении от украинской фамилии говорит сам суффикс -енко, который в украинском языке указывал на потомка. Если предположить, что предок носил фамилию Марфенко, то при переезде в великорусские губернии её могли адаптировать, добавив окончание -а, чтобы подчеркнуть принадлежность к женской линии рода. Так появилась форма Марфенкова, которая для русского уха звучит естественнее, чем исходная.

Обратим внимание и на то, что имя Марфа в народной среде часто использовалось в уменьшительных формах — Марфеня, Марфутка. От прозвища Марфеня также могла пойти фамилия, минуя украинское посредничество. В этом случае основатель рода носил прозвище по имени матери или бабушки, что было характерно для семей, где женщина играла главенствующую роль или рано оставалась вдовой.

Процесс формирования фамилий был длительным и неравномерным в разных сословиях. Окончательно говорить о точном месте и времени возникновения рода Марфенковых можно лишь на основании генеалогических исследований, но сам факт того, что фамилия образована от женского имени, уже выделяет её из ряда типичных патронимических фамилий на -ов и -ин.

Интересно, что фамилия Марфенкова в современном написании с конечной -а указывает на женскую форму, тогда как мужская будет Марфенков. Это типичная особенность русских фамилий, где форма женского рода закрепилась в документах и обиходе, хотя исторически основой всегда служила мужская форма.