Фамилия Муртова — женская форма мужской фамилии Муртов. В русской традиции фамилии на -ов/-ев указывают на принадлежность к роду: Муртова означает «дочь или жена Муртова». Основа здесь — прозвище или нецерковное имя Мурт.

Самая вероятная версия связывает слово «мурт» с диалектным глаголом «муртать» — то есть «ворчать, брюзжать, говорить невнятно». В северных и сибирских говорах так называли угрюмого, молчаливого или ворчливого человека. Прозвище Мурт могли дать крестьянину или ремесленнику с тяжелым характером, и оно закрепилось за его потомками как фамилия.

Менее распространенная, но возможная версия — финно-угорское происхождение. В коми-пермяцком и удмуртском языках слово «мурт» означает «человек, мужчина». Если предки носителей фамилии жили на территории современного Прикамья или Удмуртии, прозвище могло означать просто «мужик» или «чужой человек» (как этническая характеристика). В пользу этой версии говорит география: фамилия Муртов встречается в Пермском крае и Кировской области чаще, чем в центральной России.

Суффикс -ов типичен для русских фамилий, образованных от прозвищ. Это указывает на то, что фамилия сложилась не раньше XV–XVI веков, когда в русских землях начала оформляться наследственная передача родовых имен. Сословное происхождение Муртовых, скорее всего, крестьянское или посадское — фамилии на -ов от прозвищ редко встречались в дворянской среде.

Однокоренные фамилии — Муртазин (с тюркским суффиксом), Муртаков, Муртанов. Все они восходят к той же основе, но с разными моделями образования.