Фамилия Мартышевский — яркий пример того, как от уменьшительной формы полного имени образовалась фамилия с польско-украинским суффиксом. В основе лежит имя Мартын (церковная форма — Мартин, от латинского Martinus — «посвящённый Марсу», то есть «воинственный»). В русской народной среде это имя давали часто, и от него пошли десятки фамилий: Мартынов, Мартыненко, Мартынюк. А вот форма с суффиксом -ский выделяет Мартышевских из этого ряда.

Мартыша — это именно уменьшительно-ласкательное производное от Мартын. Такая модель (основа на -ш- с последующим -евский) встречается реже, чем стандартные -ов или -ин, и указывает на географическую привязку: фамилии на -ский в большинстве своём принадлежали либо шляхте (дворянам), либо крестьянам и мещанам, переселившимся из одного села в другое и получившим прозвание по месту прежнего жительства. Иначе говоря, Мартышевский — это не «сын Мартыши», а скорее «выходец из деревни Мартышево» или «помещик, владевший землёй, где жили Мартыши».

Социальный статус основателя рода, скорее всего, был невысок. В XVIII–XIX веках фамилии на -ский активно давали в семинариях — переделывая простонародные фамилии в более благозвучные. Однако в случае Мартышевского очевидна народная, а не книжная основа: уменьшительное Мартыша звучит по-деревенски, а не по-церковнославянски. Поэтому правдоподобнее версия, что предок был крестьянином или мещанином, которого записали по месту жительства — в селе или хуторе, называвшемся Мартышево.

Менее убедительна гипотеза, что фамилия восходит к слову «мартын» (рыба из семейства лососёвых, а также птица-рыболов — чайка). Прозвище Мартыша могли дать рыбаку, но в таком случае логичнее было бы ждать фамилию Мартышин или Мартышов. Суффикс -ский плохо сочетается с прозвищами по занятию: он территориальный, а не патронимический. Поэтому версия с именем Мартын и последующим топонимическим переоформлением выглядит значительно весомее.

География фамилии сегодня — преимущественно западные регионы России, а также Беларусь и Украина, что подтверждает польско-литовское влияние в словообразовании. Окончательно установить точное место и время возникновения рода Мартышевских можно только через архивные документы: ревизские сказки, метрические книги, списки землевладельцев. Но уже сейчас ясно, что фамилия хранит память о конкретном человеке по имени Мартын и о деревне, где его звали уменьшительно — Мартыша.