Фамилия Мартакова — женская форма, но образована она от мужского прозвища Мартак. В основе лежит чувашское слово «мартак», что значит «хрупкий, ломкий, легко бьющийся». Скорее всего, так в народе называли хилого или слабого человека. Однако у этого слова было и переносное значение — «непостоянный, капризный», так что прозвище могло указывать на характер, а не на телосложение.

Есть и другая версия, более простая: Мартаком могли назвать ребёнка, родившегося в марте. Название месяца, в свою очередь, восходит к имени древнеримского бога войны Марса. Такие «календарные» прозвища были распространены в крестьянской среде, где имя давали по дню или месяцу рождения, не заглядывая в святцы.

Фамилия закрепилась по русской модели: к основе Мартак добавили суффикс -ов, а затем — окончание -а для женского рода. С точки зрения словообразования это типичная патронимическая фамилия, то есть указывающая на отца: Мартаков сын или дочь Мартакова.

Интересно, что фамилия редкая и имеет чёткую региональную привязку. Основной ареал — Чувашия и соседние области Поволжья, что косвенно подтверждает чувашское происхождение корня. В центральных русских губерниях она почти не встречается. Таким образом, предки современных Мартаковых, скорее всего, были чувашскими крестьянами, а прозвище Мартак — либо насмешливое описание внешности или нрава, либо бытовое имя по месяцу рождения.