Фамилия Матерновских — один из тех редких случаев, когда написание сразу подсказывает главную загадку. Форма на -их/-ских характерна для северных и сибирских говоров, а также для фамилий, закрепившихся в среде однодворцев — потомков служилых людей на южных рубежах. Но в основе лежит не географическое название, а личное имя или прозвище.

Корень «Матерн-» восходит к латинскому имени Maternum, которое в русской традиции могло звучать как Матерн. Это имя из раннехристианского календаря: его носили несколько святых, в том числе святитель Матерн, епископ Миланский. В простонародье имя переосмыслили, сблизив с «матерный» — то есть бранный, сквернословный, или с «мать» — по материнской линии. Филологи отмечают, что в русских говорах слово «матерный» имело и нейтральное значение «крепкий, здоровый, матёрый», что тоже могло стать основой прозвища.

Суффикс -овск- в форме множественного числа (-их) указывает на принадлежность к семье: Матерновские — это «те, кто из дома Матерна». Такая модель типична для фамилий, которые возникли в среде, где человека называли по имени отца или деда, а затем прибавляли родовой показатель. В отличие от дворянских фамилий на -ский, которые часто были топонимическими, Матерновских — фамилия крестьянская или мещанская, и её носители, скорее всего, происходят из одной локальной группы, где имя Матерн передавалось из поколения в поколение.

География фамилии узкая: основные записи в метрических книгах XIX века встречаются в Пермской и Вятской губерниях, а также в Сибири. Это подтверждает версию о переселенцах с Русского Севера или из Приуралья. Встречаются варианты написания Матерновский (в единственном числе) и Матерновских, но форма на -их устойчиво преобладает в документах.

С точки зрения словообразования, фамилия интересна тем, что сохранила редкое календарное имя в бытовом употреблении. Если бы не церковные святцы, корень «Матерн» мог бы полностью слиться с бранной лексикой, но именно церковная традиция дала ему официальный статус. Таким образом, предки носителей фамилии Матерновских — скорее всего, крестьяне или однодворцы, чей родоначальник носил имя Матерн, а потомки закрепили за собой родовое прозвание по отцу.