Основой фамилии Антоненков послужило мужское имя Антон. Имя Антон образовано от канонического Антоний – это римское родовое имя, в основе которого лежит греческое слово anteo, что означает «вступать в бой, состязаться». Скорее всего, фамилия Антоненков первоначально возникла на территории Украины, на что указывает характерный суффикс -енко-. Затем, вероятно, род Антоненко переехал в Россию, где произошла русификация фамилии с помощью суффикса -ов.