Фамилия Мартынеску образована от имени Мартын (каноническая форма — Мартин). В основе лежит латинское слово Martius — «посвященный Марсу», то есть «воинственный». Это имя, популярное у многих народов в честь святого Мартина Турского, дало начало целому ряду фамилий в разных языках. Однако Мартынеску выделяется среди них своей моделью: суффикс -еску — типично румынский патронимический показатель, означающий «потомок» или «сын». То есть Мартынеску буквально переводится как «сын Мартына».

Эта фамилия почти наверняка имеет румынское или молдавское происхождение. Встречается она преимущественно в регионах, исторически связанных с Румынией и Молдовой, а также среди потомков переселенцев из этих земель. В русском контексте фамилия Мартынеску — редкий пример нерусской модели, которая не адаптировалась под местные суффиксы (-ов, -ин) и сохранила исходную форму. Если бы фамилия формировалась по восточнославянским правилам, она звучала бы как Мартынов или Мартынкин.

Интересно, что в самой Румынии фамилии на -еску встречаются повсеместно, но в России и Украине они указывают на конкретный этнический след: предки носителя, скорее всего, были выходцами из Бессарабии или Дунайских княжеств. Сословной привязки у фамилии нет — её могли носить и крестьяне, и священники, и ремесленники, поскольку имя Мартын было распространено во всех слоях общества. Таким образом, фамилия Мартынеску — не просто указание на воинственное имя, а маркер румынской патронимической традиции, сохранившийся в русскоязычной среде почти без изменений.