Фамилия Мартищенкова — редкий случай, когда суффикс -енков указывает не на украинское или белорусское происхождение (где он типичен), а на южнорусские говоры, прежде всего курские, воронежские и донские. В этих регионах -енков часто заменял великорусское -ов, образуя патронимы от прозвищ и имён, оканчивающихся на мягкий согласный. Основа фамилии — Мартищенко, где -енко — уменьшительный суффикс, а корень, скорее всего, восходит к имени Мартын (каноническая форма Мартин). В народном произношении «Мартын» часто давало формы вроде Мартыш, Мартиш, от которых и образовали прозвище Мартищенко — «маленький Мартын» или «сын Мартыша».

Мужская форма фамилии — Мартищенков. Женская — Мартищенкова, как у вас. Словообразовательная цепочка проста: имя Мартын → уменьшительное Мартищенко → патроним Мартищенков (чей сын?). Суффикс -ов в мужском варианте присоединился к уже готовой основе на -енко, что для южнорусских фамилий XIX века — обычное дело: так фиксировали «сыновей» Мартищенко в документах.

Версия о связи с растением «мартишок» (устаревшее название какого-то злака или сорняка) маловероятна — такие прозвища редки и не дали бы устойчивого суффикса -енко. Также не стоит путать с фамилией Мартыщенков (от Мартын) или Мартищев (от Мартыш без уменьшительного суффикса). Мартищенкова — именно «внучья» форма, указывающая на конкретного предка по имени Мартын, который в быту звался Мартищенко.

Географически фамилия тяготеет к югу России: Курская, Белгородская, Ростовская области. Встречается и на Украине, но там чаще пишется как Мартищенко без наращения -ов. Сословно носители — скорее всего, крестьяне или однодворцы (потомки служилых людей по прибору), которых в XVIII–XIX веках массово записывали по отчеству в метрики. Точных данных о дате первого упоминания нет — фамилия не попала в ранние боярские списки и не отражена в словаре Веселовского, что подтверждает её позднее, крестьянское происхождение.