Фамилия Мотренко почти наверняка связана с женским именем Мотря. Так в старину в просторечии называли Матрену — имя, пришедшее из позднелатинского языка, где слово «матрона» означало «знатная, почтенная женщина». В украинской и южнорусской традиции такие формы на -ря (Мотря, Палажка, Горпына) были обычным делом, и от них охотно образовывали фамилии.

Разбор фамилии стоит начать с суффикса -енко, который указывает на украинское происхождение. Первоначально он означал «сын» или «потомок», то есть Мотренко — буквально «сын Мотри». Это типичная патронимическая модель, которая закрепилась как фамилия у потомков женщины с таким именем. В России аналогичную роль играли суффиксы -ин и -ов, поэтому Мотренко — яркий маркер украинских корней рода.

Есть и вторая, менее распространенная версия. Она выводит основу от глагола «мотрошити» — «идти, падать, порошить (о снеге)». Тогда Мотра — это прозвище, которое могли дать ребенку, родившемуся в снежный день или в метель. Гипотеза правдоподобна по форме, но уступает первой по частотности: имена в основе фамилий встречаются значительно чаще, чем редкие диалектные глаголы.

Если сравнивать Мотренко с однокоренными фамилиями, то в украинской среде бытуют также Мотрий, Мотруненко, Мотрич. В русских областях чаще встречаются Матренин, Матрёнин, Матрохин — все они восходят к тому же имени, но оформлены по местным словообразовательным правилам. Это лишний раз подтверждает: перед нами не единичный случай, а целое гнездо родственных фамилий, разошедшихся по диалектам.

Что касается географии, фамилия Мотренко типична для левобережной Украины, особенно для Черниговской и Полтавской областей, откуда она распространилась на юг России и в Сибирь вместе с переселенцами. В документах XIX века такие фамилии встречаются в основном среди крестьян и казаков, что соответствует общему характеру украинских фамилий на -енко — они не были дворянскими, а фиксировали принадлежность к роду простого звания.