Фамилия Мартюгин — редкий случай, когда за суффиксом -ин скрывается не отчество от крестильного имени, а прозвище, связанное с бытом и говором. Основа здесь — не Мартын (как могло бы показаться на первый взгляд), а слово «мартю́га». В северных и сибирских говорах так называли неуклюжего, неповоротливого человека, увальня. Слово образовано от «мартын» (глуповатый, простоватый) с экспрессивным суффиксом -юг(а), который придаёт пренебрежительный оттенок — как, например, в словах «зверюга» или «хапуга». Таким образом, Мартюгин — буквально «сын или потомок Мартюги», то есть того, кого в округе дразнили увальнем.

Интересно, что в старых документах эта фамилия встречается почти исключительно на Русском Севере и в Вятке. В переписных книгах XVII века можно найти крестьян Мартюгиных в Тотемском и Устюжском уездах. Географическая привязка говорит о том, что фамилия сложилась именно в тех краях, где диалектное слово «мартюга» было в ходу, а не пришла из центральных областей.

С точки зрения словообразования, фамилия стоит в ряду таких же прозвищных образований, как Тюрин (от «тюря» — размазня), Брюханов (от «брюхан») или Лобов. Суффикс -ин здесь указывает на принадлежность: Мартюгин — «чей?» — Мартюгин, то есть из рода Мартюги. Никакого отношения к имени Мартин или Мартын эта фамилия не имеет — иначе она звучала бы как Мартынов или Мартынкин.

Спорных версий здесь две, но одна из них — откровенно слабая. Иногда Мартюгина пытаются связать с месяцем мартом, мол, предок родился в марте или был мартовским ребёнком. Но в русской ономастике фамилий от названий месяцев почти нет (кроме искусственных, вроде Майского), и слово «мартюга» в значении «мартовский человек» нигде не зафиксировано. Поэтому эта гипотеза — досужая догадка, не подтверждённая ни словарями, ни архивными данными.

В современной России фамилия остаётся редкой. Её чаще всего можно встретить в Вологодской и Кировской областях, а также среди потомков переселенцев из тех мест в Сибири. Носители фамилии, вероятно, и не подозревают, что их далёкий предок получил уличное прозвище за медлительность или неуклюжесть — но именно такие бытовые детали и составляют живую историю русских фамилий.