Фамилия Письмакова — женская форма от Письмаков, а та, в свою очередь, образована от прозвища или мирского имени Письмак. Основа здесь — «письмо», но не в современном значении «послание», а в более архаичном: в русских говорах «письмом» нередко называли письменный документ, грамоту, расписку или даже умение писать в принципе.

Суффикс -ак (-як) в русских фамилиях часто указывает на носителя признака или деятеля: «письмак» — человек, имеющий отношение к письму. Это мог быть писарь, дьяк или грамотный крестьянин, который за плату писал прошения, письма и челобитные односельчанам. В условиях, где грамотность была редкостью, такой человек выделялся, и прозвище закреплялось за ним и его детьми.

Версия, что фамилия произошла от имени Письмак (уменьшительная форма от Письменный или Писемский), менее вероятна: такие имена не зафиксированы в святцах, а прозвищная модель для фамилий на -ов/-ев типична. Не стоит путать с фамилией Письменный — та образована от прилагательного и имеет другую суффиксальную историю.

Географически фамилия Письмаков встречается в центральных и южных регионах России, особенно в бывших вотчинах, где было развито делопроизводство. Встречается и вариант написания Письмяков — с «я» в корне, что отражает диалектное произношение (ёканье или яканье). В целом, Письмаковы — потомки тех, кто в XVI–XVII веках держал в руках перо, а не соху, и это делает фамилию редким свидетельством социальной мобильности через грамоту.