Фамилия Автоламеенко — один из тех редких случаев, когда основа фамилии поддаётся расшифровке почти буквально, но при этом ставит больше вопросов, чем ответов. С точки зрения словообразования это типичная украинская фамилия на -енко, указывающая на происхождение от отца или предка по прозвищу. Суффикс -енко в украинской ономастике — самый распространённый патронимический показатель, означающий «сын такого-то» или «потомок». Таким образом, Автоламеенко — «сын Автоламея» или «потомок Автоламея».

Главная загадка — основа «Автоламей». Скорее всего, это не славянское имя или прозвище, а адаптация греческого имени. В греческом языке есть имя «Автолай» (др.-греч. Αὐτόλυκος, «сам себе волк»), которое могло трансформироваться в народной речи. Однако форма «Автоламей» ближе к сложносоставному прозвищу, где вторая часть «ламей» может быть связана с польским или украинским словом «ламати» — «ломать», «гнуть». В таком случае «Автоламей» — это ироничное или описательное прозвище человека, который «сам себя ломает»: упрямого, своенравного, а может, неуклюжего. Первая часть «авто» (от греч. «сам») могла быть приставлена к корню уже в диалектной среде, как в фамилиях Самолом, Самогрыз.

Географически фамилия тяготеет к центральной и западной Украине, где встречаются аналогичные сложносоставные прозвища. В современных базах данных носители Автоламеенко единичны, что говорит о крайней редкости фамилии и её возможном локальном происхождении — из одного села или хутора. Сословно, скорее всего, это крестьянская или казацкая фамилия: патронимы на -енко в XVII–XVIII веках активно закреплялись среди казаков и мещан Левобережной Украины.

Таким образом, фамилия Автоламеенко — это либо греко-славянский гибрид, либо чисто народное прозвище, ставшее фамилией. Её носитель мог быть сыном человека по прозвищу Автоламей, причём прозвище это, скорее всего, давалось за какой-то заметный характер или привычку.