Tai lietuviška pavardė, kilusi iš vardo Martynas (lot. Martinus). Dažniausiai ji siejama su profesija ar pomėgiu – galbūt protėvis buvo kalvis („kalvis“ senojoje lietuvių kalboje vadinamas „martinis“) arba aktyviai garbino dievą Martį (žem. Martin).
Istorijoje žymiausias šios pavardės asmuo – Juozas Martynonis (1909–1996), Lietuvos skulptorius, sukūręs daugiau nei 200 memorialinių paminklų (pvz., Antano Baranausko, Liudo Giro kapai).