Фамилия Боловлёнков — редкий пример того, как прозвище, связанное с ремеслом, обрастает уменьшительно-ласкательным суффиксом и превращается в фамилию. В её основе лежит слово «болван» — так в старину называли не только бестолкового человека, но и деревянную заготовку для шляп, колодку для обуви или форму для литья. Носитель прозвища Болван скорее всего работал с такими заготовками — был шляпником, сапожником или литейщиком.

Модель образования фамилии двойная: сначала к основе «болван» добавили уменьшительный суффикс «-ёнок» (Болванёнок — «маленький болван» или «сын Болвана»), а затем притяжательный суффикс «-ов». Получилось Боловлёнков — буквально «чей?» — сын Болванёнка. Такая цепочка характерна для северных и центральных говоров Руси, где фамилии на «-ёнков» встречаются чаще, чем на юге.

Именования, образованные по той же модели, что и фамилия Боловлёнков, широко представлены в ономастике восточных, западных и южных славян. Славянские фамилии возникали от личного прозвища или от имени (христианского или языческого). В случае с Боловлёнковыми прозвище явно не церковное, а бытовое, профессиональное — и это делает фамилию ценной для историков ремёсел. В документах XVII–XVIII веков, если они сохранились, обладателя такой фамилии стоит искать среди посадских людей или ремесленников, а не дворян.

Географически фамилия тяготеет к Владимирской и соседним областям — именно там фиксируются ранние варианты вроде Боловлёнков или Болванёнков. Написание с двумя «о» в первом слоге (Бо-ло-влёнков) могло закрепиться под влиянием акающих говоров, где «а» и «о» в безударном положении звучат одинаково.