Фамилия Мартиленок — редкий пример, где на стыке имён и суффиксов столкнулись сразу две традиции. Разобрать её проще всего с конца: суффикс -ёнок (в белорусском и западнорусском произношении часто звучит как -енок) указывает на «малого», «сына» или «потомка». В восточнославянских фамилиях этот формант типичен для Беларуси, северо-запада России и части Украины — он заменял великорусское -ов/-ев. То есть Мартиленок — это буквально «маленький Мартил» или «сын Мартила».

Но что такое «Мартил»? Здесь начинается главное. Основа могла возникнуть двумя путями. Первый — от канонического имени Мартин (от латинского Martinus — «посвящённый Марсу», «воинственный»). В белорусских говорах имя Мартин нередко стягивалось и видоизменялось: Мартын, Мартиль, а затем и Мартил. В таком случае Мартиленок — типичный «сын Мартина», а его носитель — потомок человека по имени Мартин.

Второй путь — от прозвища Мартила, которое могло образоваться от глагола «мартырить» (в диалектах — надоедать, мучить) или от слова «мартын» (в некоторых говорах — шутник, пройдоха). Прозвища на -ила давали людям с яркой, часто не самой спокойной чертой характера: работяга, ворчунила, зубоскал. Мартила в таком случае — «тот, кто мартырит», то есть донимает или балагурит.

География фамилии подсказывает: Мартиленок — почти наверняка выходец с территории современной Беларуси или прилегающих областей России (Смоленщина, Псковщина). Формант -ёнок там встречается в десятках фамилий (Коваленок, Парфёнок, Захарёнок), но с корнем «Мартил-» он остаётся редким. В официальных документах XIX века такую фамилию могли записать по-разному: Мартилёнок, Мартеленок, а то и Мартылёнок — буква «ё» в церковных книгах часто заменялась на «е» или «о».

Таким образом, Мартиленок — это либо «внук Мартина», либо «сын пройдохи Мартилы». Первая версия надёжнее: имя Мартин было широко распространено у католиков и православных на западных землях, а прозвище Мартила — слишком редкая основа, чтобы породить устойчивую фамилию. Но полностью исключать вторую нельзя — без конкретных записей из метрических книг определённого уезда обе гипотезы остаются рабочими.