В «Списках населенных мест Российской империи» за 1862 год деревня упоминается в качестве сельца с двойным названием - Милюшева (Мартыново).

Списки нас. мест Ряз. губ. - СПб., 1862. - Т. 35. - С. 65

Происхождение названия населенного пункта на сегодняшний день неизвестно. Вероятнее всего, в его основе лежит фамилия или прозвище первопоселенца либо владельца. Но документов, подтверждающих эту версию, найти пока не удалось. Косвенным аргументом в пользу данной версии могут служить названия близлежащих населенных пунктов: д. Кузьмино, с. Алексеево, д. Корякино, д. Мягково, д. Викулово.

Бабурин А.; Атлас Рязанской области. - М., 2002. -Л. 10

В «Словаре фамилий» Т. Ф. Вединой упоминаются фамилии Мелюхин и Милюхин о которых сказано следующее: «Несмотря на столь близкое сходство, источники происхождения фамилий разные. Мелюхин произошло от православного имени Мелентий, образованного от греческого - забота. Фамилия же Милюхин напрямую связана со старым русским мужским именем Милютин с ударением на последнем слоге. Некоторые исследователи утверждают, что возникновение этой фамилии может быть связано со словом милый».

Ведина Т. Ф. Словарь фамилий. - М., 1999. - С. 207, 212.