Фамилия Брусенков построена по модели, характерной для русского севера и центральных областей: к основе на -енк- добавили типичный фамильный суффикс -ов. Эта основа, Брусенко, сама по себе является украинской или южнорусской фамилией, образованной от прозвища Брус с уменьшительным суффиксом -енк(о). То есть Брусенков — это русифицированный вариант фамилии Брусенко, который закрепился, когда носитель или его предки переселились в великорусские земли и их фамилию «обкатали» по местному образцу, заменив окончание -о на -ов.

Корень фамилии — «брус». В большинстве случаев прозвище Брус давали людям, связанным с обработкой дерева или камня. Самое прямое значение — «опиленное на четыре грани бревно», поэтому первым Брусом мог быть плотник, строитель, лесоруб. Но есть и вторая, не менее весомая версия: в украинском языке глагол «брусити» означает «точить на камне, править лезвие». Тогда прозвище относилось к каменотёсу или точильщику инструментов. Оба занятия были востребованы в любом селе, так что обе версии имеют право на существование, и точнее определить, кем был конкретный предок, можно только по дополнительным архивным данным.

Фамилия Брусенков встречается в основном в центральных и северо-западных областях России, особенно в Тверской, Псковской и Новгородской губерниях. Это косвенно подтверждает версию о миграции: из украинских или южнорусских земель фамилия пришла в те регионы, куда в XVII–XVIII веках активно переселялись крестьяне и ремесленники. В письменных источниках фамилия фиксируется с начала XVIII века, но как массовое явление оформилась позже, после отмены крепостного права, когда крестьянам массово записывали фамилии по прозвищам отцов.

С точки зрения словообразования, Брусенков стоит в одном ряду с фамилиями Брусенко, Брусов, Брусков. При этом Брусенков — более редкий вариант, который как раз и выдает «гибридное» происхождение: украинский суффикс -енк- «спрятан» под русским -ов. Такая двойная маркировка встречается нечасто и говорит о том, что фамилия формировалась на стыке двух культурных традиций.