Фамилия Беленков чаще всего отталкивается от прозвища Беленко. В основе лежит прилагательное «белый», но смысл мог быть разным. Прямое значение — светловолосый, бледный лицом или вообще «беленький», как ласково называли человека. Суффикс -ко в основе (Беленко) типичен для украинской и белорусской традиции образования прозвищ и фамилий. В дальнейшем фамилию русифицировали, добавив стандартный русский суффикс -ов: Беленков.

Есть и другая, более редкая версия: прозвище Беленый или Беленко могло означать «обеленный», то есть освобождённый от податей и повинностей крестьянин или посадский человек. В Московском государстве «обеление» давалось за особые заслуги или по царскому указу, так что предок мог получить прозвище по своему привилегированному положению.

Первое документальное упоминание относится к первой половине XVII века. В «Ономастиконе» С. Б. Веселовского записан Беленков Кузьма Борисович, 1628 год, Мценск. Это говорит о том, что фамилия уже тогда бытовала в центральных русских землях.

С фамилией Беленков связан старинный дворянский род. Известны три ветви, записанные в VI часть родословной книги Тульской губернии. Герольдией официально утвердили только одну — от Петра Григорьевича Беленькова, который получил поместье в 1679 году. Две другие ветви, от Бориса Беленькова (1617 год) и от Селянина Ивановича (вторая половина XVI века), в утверждении герольдией отказали, хотя в родословную книгу их внесли. Таким образом, носитель фамилии Беленков мог быть потомком как дворянина, так и крестьянина или посадского, получившего прозвище за внешность или за льготное положение.