Фамилия Мордатенко звучит нарочито просто, даже грубовато, но за этой прямотой стоит ясная и типичная для украинской ономастики словообразовательная модель. Это классическая фамилия на -енко, что в переводе с украинского означает «маленький», «сын» или «потомок». Суффикс -енко — самый распространённый фамильный формант на Левобережной и Степной Украине, особенно в Полтавской, Черниговской, Харьковской областях. Соответственно, Мордатенко — это «сын Мордата» или «потомок человека по прозвищу Мордат».

Основа фамилии — прозвище Мордат. В русских и украинских говорах слово «мордатый» означало «большелицый», «толстощёкий», «с крупными чертами лица». Прозвище могли дать человеку с выразительной, широкой физиономией, и оно не несло в себе резко отрицательного смысла: в крестьянской среде такие прозвища были описательными, а не оскорбительными. Второй, менее очевидный вариант — связь с глаголом «мордачить» (бить, колотить), но он менее вероятен, так как прозвища от глаголов в форме прилагательного (Мордатый) встречаются реже, чем от существительных.

Интересно, что фамилия Мордатенко не имеет прямых аналогов среди великорусских фамилий на -ов/-ев или -ин. Если бы предок жил, скажем, в Московской губернии, он стал бы Мордатовым. Украинский суффикс -енко — маркер именно малороссийского происхождения, часто казацкого или мещанского. В реестрах Запорожского войска встречаются прозвища с корнем «морд-» (например, Мордань, Мордатый), что подтверждает: носители фамилии могли быть выходцами из казачьей среды или свободных крестьян-однодворцев.

В написании фамилии возможны варианты через «а» (Мардатенко) — это влияние акающих говоров, но основной, закреплённый в документах вариант — именно через «о». Сегодня фамилия Мордатенко встречается в основном на востоке Украины и в прилегающих регионах России (Ростовская, Воронежская области), что совпадает с ареалом расселения украинских переселенцев XVIII–XIX веков.