Фамилия Мартиянцева — женская форма редкой фамилии Мартиянцев. Её основа — имя Мартиян, народная форма крестильного имени Мартиниан (от латинского Martinus — «посвящённый Марсу», «воинственный»). В русской традиции такие имена нередко упрощали: Мартиниан превращался в Мартияна, а от него уже образовывали фамилию.

Главная особенность здесь — суффикс -янц-. Он указывает на южнорусское или украинское происхождение, характерное для территорий, где смешивались русские и украинские говоры (Курская, Воронежская, Ростовская области, Кубань). В отличие от стандартного отчества с суффиксом -ов-/-ев- (Мартиянов), вариант Мартиянцев передаёт звучание, близкое к украинскому «Мартіянцев» или польскому «Marcjaniec». По сути, это патроним: «сын Мартияна».

Встречается и написание через «о» — Мартоянцев, что может быть связано с аканьем (произношением «а» как «о» в безударной позиции) или с диалектной формой имени. Однако основной вариант фамилии закрепился именно с «и» — Мартиянцев.

В сословном отношении фамилия, скорее всего, принадлежала крестьянам или мещанам. Дворянские роды с таким окончанием почти не фиксируются, а суффикс -янц- чаще встречается у простых людей. Географически фамилия редкая: по данным современных телефонных справочников и баз, большинство носителей живут в Краснодарском крае и Ростовской области, что подтверждает её южнорусские корни.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Мартинов, Мартьянов, Мартинян — Мартиянцева выделяется именно суффиксом, который в XIX веке могли записать как «Мартиянцевъ». В документах того времени встречается и вариант «Мартианцев», но он исчез из-за неудобства произношения. Так что перед нами пример фамилии, которая сохранила диалектную окраску и не перешла в более распространённые модели.