Фамилия Мартусова образована от церковного имени Мартин, которое в переводе с латыни означает «посвященный Марсу» — римскому богу войны. Однако в основе фамилии лежит не полная, а народная, обиходная форма этого имени — Мартус. Такие сокращения были типичны для простонародной среды: имя Мартин в быту превращалось в Мартуса, подобно тому как Иван давал Иватуса, а Степан — Степуса. Поэтому, скорее всего, основатель рода Мартусовых был выходцем из крестьянской или рабочей семьи, где именовали просто и без лишней торжественности.

Словообразовательная модель здесь простая и прозрачная: к основе Мартус добавили суффикс -ов, а затем окончание -а, указывающее на женскую линию или форму записи. В русской ономастической традиции фамилии на -ов/-ев образуются от имени или прозвища отца: «чей?» — Мартусов, то есть сын Мартуса. Со временем, при передаче по наследству, форма могла закрепиться в женском варианте Мартусова, если носительницей стала женщина или если так записали в документах.

Интересно, что имя Мартин на Руси никогда не было массовым, но встречалось стабильно — в основном в южных и западных регионах, где влияние католической традиции было сильнее. Соответственно, фамилия Мартусова может иметь географическую привязку к областям, граничащим с Украиной или Белоруссией, а также к южнорусским губерниям. В переписных книгах XVII–XVIII веков можно найти единичные упоминания крестьян и посадских людей с фамилией Мартусов, что подтверждает её низовое происхождение.

Альтернативная версия, хотя и менее вероятная, связывает фамилию не с именем, а с прозвищем. В некоторых говорах «мартус» могло означать человека, родившегося в марте, или того, кто отличается мартовским, переменчивым нравом. Однако ономасты (в частности, Б. Унбегаун) склоняются к версии происхождения от канонического имени, поскольку суффикс -ус в русских фамилиях почти всегда указывает на усечённую форму крестильного имени. Так что потомок человека по имени Мартус со временем и получил фамилию Мартусова — без затей, но с ясной историей в двух шагах от латинского Марса.