Основой фамилии Мартыненок послужило церковное имя Мартыня. Фамилия Мартыненок образовано от крестильного православного мужского имени Мартин, которое в переводе с латинского означает «посвященный Марсу, воинственный». Основой же для фамилии послужила его уменьшительная разговорная форма Мартыня. Согласно другой, менее убедительной гипотезе, фамилия Мартыненок образована от слова «мартын», т.е. Это существительное могло лечь в основу прозвища Мартыненок, которое, вероятно, указывало на род занятий предка (например, рыбалка). Таким образом, потомок человека, обладающего именем Мартыыня, со временем получил фамилию Мартыненок.