Фамилия Мартемьянычев — редкий пример отчества, образованного от полной формы имени Мартемьян, а не от его уменьшительных вариантов. Если большинство русских фамилий на -ов/-ев возникали от кратких и обиходных форм (скажем, Мартын дал Мартынов, а Мартемьян — Мартемьянов), то здесь мы видим суффикс -ычев, который обычно присоединяли к основе, оканчивающейся на -а или -я: Мартемьян-ычев. Это указывает на то, что предка звали Мартемьяныч — то есть по отцу, по имени Мартемьян. Фамилия буквально означает «сын Мартемьяныча», а не просто «сын Мартемьяна». Такая словообразовательная цепочка встречается реже и говорит о том, что фамилия закрепилась в среде, где ценилась точность родства, возможно, среди крестьян или посадских людей, которые вели подробные родословные записи.

Имя Мартемьян — русская народная форма канонического имени Мартиниан (от латинского Martinianus, «посвящённый Марсу»). В быту имя обросло множеством вариантов: Мартюха, Мартын, Мартемьян, а в некоторых говорах — Мартемьян звучало как Мартемьян с ударением на последний слог. Фамилия Мартемьянычев географически привязана к северным и центральным губерниям России — Вологодской, Костромской, Архангельской. Там отчества на -ычев были особенно распространены: Иванычев, Степанычев, Мартемьянычев. В южных и западных регионах чаще встречалась бы форма Мартемьянов.

Стоит отметить, что в документах XVI–XVII веков имя Мартемьян фиксируется нечасто, но устойчиво — его носили крестьяне, реже — стрельцы и посадские. Фамилия Мартемьянычев могла возникнуть в среде, где имя передавалось из поколения в поколение, и отчество стало наследственным. В современных телефонных справочниках и базах данных эта фамилия встречается единично, что делает её особенно ценной для генеалогического поиска: чем реже фамилия, тем легче проследить её носителей по архивам. Если ваш предок — Мартемьянычев, скорее всего, его корни уходят в северные или центральные уезды России, а родоначальником был человек по имени Мартемьян, которого в семье уважительно называли по отчеству — Мартемьяныч.