Фамилия Мартощук — яркий пример украинской модели фамилий на -щук. Это характерный суффикс для западных и центральных областей Украины (Волынь, Подолье, Галиция), где он указывал на происхождение от отца или хозяина: Мартощук буквально значил «сын Мартока» или «человек Мартока». Если бы фамилия была польской, она звучала бы как Мартощак, а если бы белорусской — Мартошчык. Украинский вариант с -щук — самый частый для этой основы.

В основе лежит имя Марток. Это некалендарная, народная форма от крестильного имени Мартин (от латинского Martinus — «посвящённый Марсу», то есть «воинственный») или от Марк. В украинской и польской традиции имя Мартин давало множество уменьшительных: Мартинко, Мартусь, Марток. Встречается и версия, что Марток — прозвище от глагола «мартокати» (говорить невнятно, бормотать), но она менее вероятна: прозвищная основа редко закреплялась с таким уменьшительным суффиксом -ок.

Фамилия Мартощук фиксируется в метрических книгах Волынской губернии XIX века, особенно в Луцком и Владимир-Волынском уездах. Встречаются варианты написания Мартощук и Мартощук (через «о» и через «а» в первом слоге — диалектное аканье на письме). Сословно это почти всегда крестьяне или мещане: суффикс -щук не характерен для шляхетских фамилий, которые чаще оканчивались на -ский.

Однокоренные фамилии — Мартыщук, Мартищук, Мартинюк — распространены гораздо шире, потому что в их основе лежит полная форма Мартын. Мартощук же редок: он сохранил именно ту форму, которая в XIX веке уже выходила из употребления как самостоятельное имя. Носитель фамилии Мартощук может с высокой вероятностью считать своими предками крестьян из исторической Волыни, а сама фамилия — живое свидетельство того, как в украинской деревне человека называли по отцу, используя местный говор.