Фамилия Мартиков на первый взгляд кажется простой, но её корень не так очевиден, как у большинства русских фамилий на -ов. Самая распространённая версия — происхождение от имени Март, которое могло быть как самостоятельным крестильным именем (сокращение от Мартин или Мартемьян), так и прозвищем. В русской традиции имя Мартин (от лат. Martinus — «посвящённый Марсу», «воинственный») часто сокращали по-простонародному: Март, Мартя. От этой формы с помощью патронимического суффикса -ик (указывающего на «сына» или «маленького») образовалось имя Мартик, которое и стало основой для фамилии.

Вторая версия, менее распространённая, но не лишённая логики, связывает фамилию с календарным месяцем — мартом. В старину детей, родившихся в марте, могли в шутку называть Март, а уменьшительная форма Мартик закреплялась как прозвище. Однако в ономастике версия с личным именем считается более убедительной: фамилии от названий месяцев встречаются реже и обычно имеют иную словообразовательную модель (Мартов, Мартовский).

Суффикс -ик в фамилии Мартиков — редкий для русских фамилий, но характерный для украинской и южнорусской традиции. В северных и центральных регионах России чаще использовали суффиксы -ов/-ев, а -ик (как в фамилиях Кузнецов — Кузнечиков) мог указывать на «внука» или «маленького»: Мартик — сын Марта, а Мартиков — потомок Мартика. Это делает фамилию интересным примером двухступенчатого образования.

Встречается фамилия преимущественно в южных областях России, на Украине и в Беларуси, что подтверждает её связь с украинским ареалом фамилий на -ик. Сословного барьера у неё не было: Мартиковыми могли быть и крестьяне, и мещане, и казаки. Сведений о массовом дворянском роде с такой фамилией нет, но отдельные носители упоминаются в документах XIX века — например, в списках жителей Курской и Воронежской губерний.