Фамилия Арсененкова — женская форма, образованная от мужской Арсененков. В основе лежит редкая словообразовательная модель, которая сразу выдает происхождение: суффикс -енков принадлежит к группе «полуотчеств» — фамилий, которые в XVI–XVII веках формировались от имени или прозвища отца с помощью суффикса -енок/-онок (уменьшительное «сын такого-то»). На Русском Севере и в некоторых центральных областях этот суффикс позже перешел в -енков, закрепившись как фамильный. То есть Арсененков буквально означает «сын Арсена» или «потомок Арсена».

Корень — каноническое крестильное имя Арсений (от греческого «арсен» — мужчина, мужественный). В народном произношении имя нередко усекали до разговорной формы Арсен — отсюда и основа. В отличие от фамилий на -ов (Арсеньев, Арсентьев), которые тоже образованы от Арсения, форма на -енков встречается реже и указывает на более позднюю фиксацию в документах: такие фамилии чаще всего складывались в среде крестьян и однодворцев, а не дворянства.

Важная деталь: написание фамилии с суффиксом -енков, а не -онков, говорит о том, что в основе лежала форма Арсен (через «е»), а не Арсон. В говорах, где «о» переходило в «а», могла бы возникнуть фамилия Арсоненков, но она не зафиксирована. Таким образом, фамилия звучит как «сын Арсена» и географически тяготеет к регионам, где были распространены полуотчества: Курская, Орловская, Воронежская губернии, а также земли бывшего Белгородского разряда.

Вторая версия, менее вероятная, — происхождение от прозвища Арсеня, которое могли дать человеку с «мужским» характером. Но в таком случае фамилия скорее приняла бы форму Арсенев или Арсенин, а не Арсененков, поэтому основная гипотеза — от имени Арсен с суффиксом «сыновства».

Социальный контекст: носители фамилии Арсененковы в XIX веке — преимущественно крестьяне и мещане, никаких дворянских родов с такой фамилией не известно. Женская форма Арсененкова закрепилась в быту через жен и дочерей, и сегодня она встречается в России спорадически, без ярко выраженного областного гнезда.