Фамилия Ортамышева — редкий случай, когда географический корень почти наверняка перевешивает личное прозвище. Основа здесь — топоним Ортамыш. Так называется село в Крыму, расположенное в Белогорском районе. Современное название села — Красноселовка, но историческое имя сохранилось в фамилии. Житель этого села или выходец из него получал прозвище Ортамыш, а его потомки стали Ортамышевыми. Суффикс -ев указывает на принадлежность: «сын Ортамыша» или «из семьи Ортамыша».

Сам топоним Ортамыш имеет тюркское происхождение, скорее всего, из крымскотатарского языка. Слово «орта» означает «середина», «средний», а «мыш» — суффикс, образующий прилагательное. Таким образом, Ортамыш можно перевести как «средний» или «находящийся посередине». Вероятно, село получило такое название из-за своего расположения — между другими населёнными пунктами, на равном удалении от них. Альтернативная, менее вероятная версия связывает фамилию с тюркским личным именем Ортамыш, которое могло означать «ровесник» или «средний сын», но в данном случае топонимическая привязка выглядит убедительнее из-за конкретного существующего села.

Фамилия Ортамышева — женская форма, образованная от мужской Ортамышев. По модели образования это типичная русская фамилия, но с нерусским корнем, что характерно для южных регионов России, особенно Крыма и Кубани, где исторически смешивались славянское и тюркское население. Носители фамилии, скорее всего, имеют корни в Крыму или среди крымских татар, принявших православие, либо среди русских переселенцев, обосновавшихся в тех местах. Встречаемость фамилии невысока, что подтверждает её локальное происхождение.

Написание фамилии — через «а» в окончании (Ортамышева, а не Ортамышова) — закреплено за твёрдым согласным в основе «мыш» и стандартной русской парадигмой склонения. В документах XIX века могла фиксироваться вариативность, но современный вариант устоялся.