Tai lietuviška patroniminė pavardė, kilusi iš vardo Martynas (lot. Martinus). Ji reiškia „Martyno sūnus“. Pavardė paplitusi Lietuvoje, ypač žinoma dėl krepšininko Šarūno Marčiulionio (gimęs Marčiulionis, bet tėvo pavardė – Martinavičius). Kiti žymūs jos turėtojai – politikas Kazys Martinavičius ir architektas Algirdas Martinavičius.