Фамилия Арлюкова — женская форма, мужская — Арлюков. В основе, скорее всего, лежит прозвище или нецерковное имя Арлюк, которое могло быть образовано от тюркского слова «арлык» (ярлык, ханский указ, грамота) или от «ар» (человек, мужчина, уважаемый) с добавлением уменьшительного суффикса. В русской среде такое прозвище мог получить грамотный человек, писарь, толмач или тот, кто занимался перепиской документов. Версия с тюркским корнем выглядит правдоподобнее, чем гипотетическое сближение с греческим именем Аркадий через промежуточную форму Арлюк — такая цепочка слишком искусственна и не подтверждается типовыми моделями русских фамилий.

Суффикс -ов- (в основе -ов-) указывает на типичную патронимическую модель: «чей?» — Арлюков, то есть сын или потомок Арлюка. Фамилия могла закрепиться в южнорусских или поволжских областях, где было сильнее тюркское влияние и где встречались подобные прозвища. В документах XVII–XVIII веков можно встретить фамилии Арлюковы в среде служилых людей и казачества — в реестрах и переписных книгах, например, в Астраханской или Саратовской губерниях, но систематических данных мало.

Редкая фамилия: по современным данным, носителей немного, сосредоточены они в основном в Центральной России и на Волге. В отличие от массовых фамилий вроде Иванов или Кузнецов, Арлюкова сохраняет прямую связь с прозвищем, которое почти не встречается в современных именах, что делает её ценным свидетельством старых антропонимических традиций.