Фамилия Антошенков — редкий случай двойного патронимического суффикса, который хранит память о миграции рода с юга на север. В основе лежит имя Антон (от римского Antonius, которое возводят к греческому «вступающий в бой»), но до привычного нам окончания фамилия прошла две ступени.

Сначала от имени Антон образовали уменьшительно-ласкательную форму Антоша — так в быту называли ребёнка или взрослого в неформальной обстановке. Затем к этой основе добавили патронимический суффикс -енк(о), характерный для южнорусских и украинских говоров: Антошенко — буквально «сын Антоши». И уже на русской почве, при продвижении фамилии в центральные и северные регионы, к этой форме прирос стандартный русский суффикс -ов: Антошенков. Такая цепочка — от имени к уменьшительной форме, затем к украинскому патрониму и, наконец, к русскому окончанию — показывает, что предок когда-то жил на территории, где фамилии образовывали через -енко, но затем род переселился в среду, где фамилии переоформляли по великорусскому образцу. Это отличает Антошенковых от однокоренных, но односуффиксных фамилий вроде Антонов или Антошин.

Географически фамилия тяготеет к югу России и бывшим украинским землям, вошедшим в состав Российской империи. По данным современных исследований, чаще всего она встречается в Курской, Белгородской и Воронежской областях — как раз в зоне исторического смешения русского и украинского населения. В XIX веке носители фамилии числились в основном государственными крестьянами, реже — однодворцами (потомками служилых людей, охранявших южные рубежи). Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

В написании возможна вариативность: старая орфография допускала Антошенковъ, а в устной речи фамилию могли произносить с ударением как на второй, так и на третий слог. Современное ударение закрепилось на слоге -ше-: Анто́шенков. Вариант Антошенко (без конечного -в) в России тоже встречается, но это уже другая, неассимилированная форма, сохранившая исходный украинский вид.