Фамилия Мартышев образована от имени собственного и относится к распространенному типу русских фамилий. Основой фамилии Мартышев послужило церковное имя Мартин. В основе фамилии Мартышев лежит крестильное православное мужское имя Мартин, которое в переводе с латинского означает «посвященный Марсу, воинственный». Основой же для фамилии послужила его уменьшительная разговорная форма Мартыша. Согласно другой, менее убедительной гипотезе, фамилия Мартышев образована от слова «мартын», т.е. Это существительное могло лечь в основу прозвища Мартыша, которое, вероятно, указывало на род занятий предка (например, рыбалка). Таким образом, потомок человека, обладающего именем Мартин, со временем получил фамилию Мартышев. О точном месте и времени возникновения фамилии Мартышев в настоящее время говорить сложно, поскольку процесс формирования фамилий был достаточно длительным. Тем не менее, фамилия Мартышев представляет собой замечательный памятник славянской письменности и культуры.