В основе фамилии Мартышов 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. Таким образом, потомок человека, обладающего именем Мартыша, со временем получил фамилию Мартышов.