Фамилия Марташов — яркий пример того, как прозвище, данное по внешности или поведению, закрепилось в родовом имени. В основе фамилии лежит прозвище Марташ. Скорее всего, оно восходит к диалектному слову «мартать» или «мортать», которое в русских говорах означало «махать», «размахивать руками», «суетиться». Соответственно, Марташом могли прозвать непоседливого, суетливого человека, который часто жестикулировал, или, наоборот, того, кто делал что-то небрежно, «отмахивался» от дела. В словаре Владимира Даля зафиксирован глагол «мортать» в значении «мигать, моргать», что добавляет ещё один возможный оттенок: прозвище мог получить человек с нервным тиком или просто тот, кто часто моргал.

Суффикс -ов указывает на типичную русскую модель образования фамилий: Марташов — «сын Марташа». Это отчество второго порядка, которое закрепилось как наследственное имя в XV–XVII веках, когда большинство крестьян и посадских людей обзаводились фамилиями на -ов и -ев.

География фамилии примечательна. Судя по данным переписей и архивов, Марташовы — преимущественно южнорусская фамилия. Наибольшая концентрация носителей традиционно фиксируется в Воронежской, Ростовской областях и в Краснодарском крае. Это косвенно указывает на то, что прозвище бытовало именно в южнорусских говорах, где глагол «мартать» был более употребителен, чем в северных диалектах.

В отличие от фамилий, образованных от крестильных имён (Иванов, Петров), Марташов — «чистое» прозвище. Это значит, что предок носителя фамилии получил своё уличное имя не по отцу, а по собственной характерной черте. Такие фамилии ценны для историка тем, что сохраняют живую народную лексику, которая в современном языке уже почти не встречается.