Фамилия Мартошенко — один из характерных примеров украинской модели фамилий на -енко, которая распространена в основном в левобережной Украине (Полтавщина, Черниговщина, Сумщина). Суффикс -енко в украинской ономастике XVI–XVIII веков выполнял роль отчества или указания на принадлежность к роду: буквально «маленький Мартош» или «сын Мартоша». В отличие от русских фамилий на -ов/-ев, которые фиксировали отца по имени или прозвищу в родительном падеже («чей сын?»), украинские модели на -енко были более универсальны и долго сохраняли подвижность, становясь наследственными лишь к XIX веку.

Основа фамилии — личное имя Мартош. Это уменьшительная или обиходная форма от канонического имени Мартин (от латинского Martinus — «посвященный Марсу», «воинственный»). В украинской народной традиции имя Мартин давало множество производных: Мартинко, Мартиш, Мартош, Мартусь. Форма на -ош характерна для западноукраинских и польских говоров (сравните: Ярош от Ярослав, Матеуш от Матфей). Таким образом, Мартошенко — это «потомок того, кого в быту звали Мартош».

Географически фамилия Мартошенко встречается относительно редко и концентрируется в центральных и северных областях Украины, а также среди потомков украинских переселенцев на Кубани и в Сибири. В России фамилия могла видоизменяться под влиянием местных говоров: например, встречается вариант Марташенко (с заменой о на а в безударном положении). В документах XVIII–XIX веков носители фамилии, скорее всего, были казаками или крестьянами: модель на -енко в те времена почти не встречалась у дворянства, зато была массовой среди свободного сельского населения Гетманщины и Слобожанщины.

Обратите внимание на ударение: в украинской традиции оно падает на предпоследний слог — Марто́шенко. В русскоязычной среде нередко смещается на третий с конца — Мартоше́нко, что меняет ритмику фамилии, но не её происхождение. Если ваши предки происходят из Полтавской или Черниговской губернии, версия с украинским корнем и суффиксом -енко практически бесспорна.