Фамилия Алленых — редкий пример «застывшей» формы родительного падежа множественного числа. Суффикс -ых (или -их) в русских фамилиях указывает на принадлежность к роду или дому: Алленых значит «из семьи Алленых», «те, кто живут у Аллена». Такие фамилии типичны для северных и сибирских регионов России, где в быту сохранялась архаичная модель «чьи вы будете?» — «Мы Алленых», то есть потомки человека по прозвищу Аллена.

Основа фамилии — прозвище или неканоническое имя Аллена. Скорее всего, оно восходит к слову «алый» — ярко-красный цвет. Прозвище Аллена могли дать человеку с румяным лицом, рыжими волосами или за привычку носить красную одежду. В говорах «аллена» встречается и как ласкательное обращение к кому-то милому, красивому — примерно как «красна девица», но в мужском варианте. Менее вероятна связь с немецким именем Allen или английским Allen — для русских крестьянских фамилий такие заимствования нетипичны, хотя в дворянской среде единичные случаи могли быть.

Интересно, что фамилия Алленых не получила распространения через «стандартные» суффиксы -ов или -ин. Это говорит о её позднем закреплении в документах — скорее всего, в XVIII–XIX веках, когда переписчики фиксировали крестьян «по дворам», а не по отдельным лицам. Предки современных Алленых жили на севере Европейской России или в Сибири, возможно, в Вятской, Архангельской или Пермской губерниях, где форма на -ых держалась дольше всего.

Поскольку фамилия редкая, в официальных реестрах она иногда искажалась: встречаются написания Алленых, Алених и даже Олленых — под влиянием акающего произношения. Но исходная форма с двумя «л» и твёрдым окончанием точнее передаёт первоначальное прозвище.