Фамилия Арсененкова — женская форма, производная от мужской Арсененков. Чтобы понять её происхождение, нужно разобрать словообразовательную модель. Суффикс -енков относится к группе так называемых «полуотчеств». В XVI–XVII веках на Руси от имени или прозвища отца образовывали уменьшительную форму с суффиксом -енок/-онок, что буквально значило «сын такого-то». Позже, особенно на Русском Севере и в некоторых центральных областях, этот суффикс перешёл в устойчивую фамильную форму -енков. Таким образом, Арсененков — это «сын Арсена».

Корень фамилии — каноническое крестильное имя Арсений, которое пришло из греческого языка («арсен» — мужчина, мужественный). В народной среде имя часто усекали до разговорной формы Арсен — отсюда и основа. Важно различать фамилии, образованные от того же имени, но по разным моделям. Например, распространённые Арсеньев или Арсентьев (с суффиксом -ов) указывают на более раннюю фиксацию в документах и часто встречаются в среде дворянства. Форма на -енков встречается реже и типична для более поздних крестьянских фамилий, которые складывались среди однодворцев и крепостных.

Географически фамилии на -енков тяготеют к регионам, где были распространены полуотчества: Курская, Орловская, Воронежская губернии, а также земли бывшего Белгородского разряда. Написание именно с «е» (Арсененков, а не Арсоненков) — важная деталь. В говорах, где «о» переходило в «а», могла бы возникнуть фамилия Арсоненков, но она не зафиксирована. Значит, в основе лежала форма Арсен (через «е»).

Существует и вторая, менее вероятная версия: происхождение от прозвища Арсеня, которое могли дать человеку с «мужским» характером. Но в таком случае фамилия скорее приняла бы форму Арсенев или Арсенин. Суффикс «сыновства» -енков убедительно указывает на имя отца, а не на личное качество.

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 жён и дочерей. Сегодня она встречается в России спорадически, без ярко выраженного областного гнезда, что подтверждает её позднее и «низовое» происхождение.