Фамилия Автишенко — яркий пример украинской модели фамилии на -енко. Суффикс -енко, характерный для Поднепровья и Левобережной Украины, изначально означал «сын» или «маленький» (как русское -ович или польское -ич). Таким образом, Автишенко — это «сын Автиша». В основе лежит имя или прозвище Автиш, которое, скорее всего, является уменьшительной формой от канонического имени Автоном.

Имя Автоном — греческого происхождения (Autonomos), что значит «самозаконный», «независимый». В народной среде это имя часто упрощали: Автоном превращался в Автиша, Автюшу, Автошу. Учитывая, что имя было не самым распространённым, фамилия Автишенко могла возникнуть в одной конкретной местности, где жил человек по имени Автиш, и закрепиться за его потомками. В отличие от фамилий от частых имён (Иваненко, Петренко), эта указывает на более редкое личное имя предка.

Другая, менее вероятная версия связывает основу с диалектным глаголом «автить» или «аутить» — то есть громко кричать, аукаться в лесу. В этом случае прозвище Автиш мог получить человек с громким голосом или тот, кто работал лесным сторожем. Однако для восточнославянских фамилий более типично образование от крестильных имён, чем от редких глагольных форм, поэтому версия с именем Автоном выглядит убедительнее.

Встречаемость фамилии сосредоточена в центральных и восточных областях Украины, а также в южных регионах России, куда шли переселенцы в XVIII–XIX веках. Фамилия не относится к числу массовых: её носители — это, скорее всего, потомки одного или нескольких родов, ведущих начало от одного человека. Социальный состав типичен для украинского крестьянства и казачества: предки, вероятно, были свободными земледельцами или казаками, так как суффикс -енко активно использовался именно в этих средах, а не в дворянской или купеческой среде, где предпочитали фамилии на -ский или -ов.