Фамилия Амосенкова — женская форма, а её исходный мужской вариант Амосенков. В основе фамилии лежит крестильное имя Амос — древнееврейского происхождения, означающее «нагруженный, несущий ношу». Это имя носил один из библейских пророков. В русской традиции имя было распространено среди крестьян и купечества, особенно в северных и центральных губерниях, где старые церковные имена держались дольше.

Образование фамилии идёт через цепочку: Амос → уменьшительная форма Амосеня (с суффиксом -ен-, как в именах Степан → Степеня, Иван → Иваненя) → притяжательное прилагательное Амосенков («сын Амосени»). Суффикс -ов здесь стандартный для русских фамилий, указывающий на принадлежность. Модель редкая: не от Амосова (прямо от имени), а от прозвищной или уменьшительной формы Амосеня, что говорит о бытовом, неофициальном происхождении — скорее всего, так в деревне называли потомка человека по имени Амосеня.

Географически фамилия тяготеет к северо-западу России: по данным переписей и телефонных справочников, Амосенковы чаще встречаются в Псковской, Новгородской и Ленинградской областях. Это косвенно подтверждает, что имя Амос было в ходу именно в этих местах, где сохранялись архаичные формы имён.

Если обратиться к историческому контексту, предок-носитель фамилии мог быть крестьянином или ремесленником. В документах XVII–XVIII веков встречаются упоминания крестьян Амосовых и Амосёнковых в писцовых книгах Обонежской пятины (современная Карелия и Ленинградская область). Однако точной фиксации Амосенковых в тех источниках нет — фамилия могла возникнуть и позже, в XIX веке, когда массово присваивались фамилии бывшим государственным крестьянам.

В написании фамилии возможна вариативность: Амосенкова/Амосёнкова (с буквой ё), что иногда путает при поиске в архивах. Ударение падает на второй слог: Амо́сенкова.