Фамилия Мартяшова — вариант женской формы фамилии Мартяшов. Её основа — каноническое имя Мартин (в просторечии Мартя, Мартын), которое восходит к латинскому Martinus — «принадлежащий Марсу», «воинственный». В русской народной традиции имя Мартин трансформировалось в уменьшительно-бытовые формы: Мартя, Мартяш, Мартыш. Суффикс -яш- здесь указывает на разговорное, ласкательное или пренебрежительное образование — так в обиходе называли человека по имени Мартин или Мартын.

Фамильный суффикс -ов- (в женском роде -ова) стандартно указывает на принадлежность: «чей?» — Мартяшов, то есть сын, внук или потомок Мартяша. Такая модель типична для русских фамилий, особенно на севере и в центральных губерниях, где крестьянские фамилии часто образовывали от уличных прозвищ или уменьшительных имён.

Географически фамилия Мартяшов (и Мартяшова) встречается в основном в Поволжье, в частности в Ульяновской и Самарской областях, а также в Пермском крае. Это позволяет предположить, что предки носителей фамилии были выходцами из старообрядческих или крестьянских общин, где имя Мартин было популярно. В некоторых говорах «мартяш» могло быть и прозвищем — так могли назвать человека, родившегося в марте, либо того, кто по характеру напоминал мартовскую погоду: переменчивого, резкого.

Интересная деталь: в отличие от более распространённой фамилии Мартынов (от полной формы имени), вариант Мартяшов сохранил живую народную огласовку. Он не прошёл через книжную, церковную фиксацию, а остался в бытовой среде. Поэтому фамилия Мартяшова — не просто «дочь Мартына», а более конкретный след: её носительницей могла быть дочь человека, которого в деревне звали не иначе как Мартяш. Фамилия редкая, и её сохранение говорит о том, что семья долго жила на одном месте, не меняя написание под влиянием административных переписей.