Фамилия Мартученко — характерный пример украинской фамилии, образованной по продуктивной модели с суффиксом -енко. Этот суффикс, один из самых распространённых в украинской ономастике, изначально имел значение «маленький» или «сын»: Мартученко — буквально «сын Мартука». Вся цепочка словообразования здесь прозрачна и укладывается в два шага: от личного имени Март (или его производной формы Мартук) через патронимический суффикс к фамилии.

Основа фамилии восходит к крестильному имени Март. В святцах это имя связано с несколькими раннехристианскими святыми, но в быту оно могло быть и сокращением от более длинного Мартын (каноническое Мартин). Имя Март в старину давали нечасто, поэтому фамилии на его основе — относительно редкие. Промежуточная форма Мартук — это уменьшительно-ласкательный вариант, типичный для украинской народной традиции именования (ср. Иван — Иванюк, Петр — Петрук). Таким образом, первопредок Мартученко, скорее всего, был человеком, которого в своей среде звали Мартуком — либо по имени, либо по отцу (если отца звали Март).

Географически фамилия Мартученко тяготеет к центральным и восточным областям Украины, особенно к Полтавщине и Черкащине, где суффикс -енко исторически доминировал. В России она встречается реже, обычно как следствие миграций XIX—XX веков. Примечательно, что фамилия не имеет никакого отношения к слову «март» как названию месяца: это чисто отантропонимическое образование, и версия о «весеннем» происхождении прозвища — ошибочная.

Что касается социального статуса, носители фамилии Мартученко почти наверняка происходят из крестьянской или казацкой среды. В реестрах Войска Запорожского XVII—XVIII веков встречаются похожие патронимы, но сама фамилия Мартученко в тех документах не фиксируется — она оформилась позже, в период массовой фиксации фамилий после отмены крепостного права. Сословные перегородки здесь невысоки: фамилия не дворянская и не купеческая, а типичная для сельского населения.