Фамилия Амвросенков — редкий пример того, как церковное имя прошло через двойную словообразовательную обработку. В основе лежит крестильное имя Амвросий (греч. ambrosios — «бессмертный, принадлежащий богам»). В народной речи имя быстро сократили: Амврос, Амрось — отсюда пошла форма Амвросенков.

Самый интересный элемент здесь — не основа, а суффиксальная цепочка. Суффикс -енк- типичен для восточноукраинских и южнорусских фамилий: в XIX веке в Черниговской, Полтавской, Харьковской губерниях и на приграничных территориях России он означал «сын такого-то». Амвросенков буквально — «сын Амвросенка», то есть внук или правнук человека по имени Амврос. Но почему не просто Амвросенко? Потому что фамилия закрепилась в русском делопроизводстве: к украинской основе добавили стандартный патронимический суффикс -ов. Такая двойная модель (-енк- + -ов) встречается нечасто и выдает историю миграции: семья перешла из украинской среды в русскую документальную традицию.

Исторически носители фамилии — скорее всего, крестьяне или однодворцы из южных губерний. В отличие от фамилии Амвросиев (прямая от полной формы имени), Амвросенков — демократичный вариант, возникший в среде, где имя произносили по-простому. В метрических книгах XIX века фамилия встречается в Воронежской и Курской губерниях, реже — на Дону.

Фамилия не имеет отношения к слову «амброзия» в мифологическом смысле, хотя корень один. В быту путаница возможна, но этимологически всё прозрачно: имя Амвросий в народе давали в честь святого Амвросия Медиоланского, а форма Амвросенков — просто указание на потомка человека с этим именем.