Фамилия Буртасенкова — женская форма, а мужская, Буртасенков, образована по русской патронимической модели. В ней два суффикса: -енк- и -ов. Суффикс -енк- характерен для украинских и южнорусских фамилий: он указывает на уменьшительную или «младшую» форму имени или прозвища, а -ов — уже русский патронимический суффикс, означающий принадлежность. То есть исходная форма — Буртасенко, а Буртасенков — это её русифицированный вариант. Такая двойная модель (украинская основа + русское окончание) типична для переселенцев, которые переходили из малороссийских губерний в центральные или южные регионы России в XVII–XIX веках.

Основа фамилии — Буртас. Это не имя, а этноним: буртасы — древний народ, живший в Среднем Поволжье, между мордвой и булгарами, до монгольского нашествия. В русских летописях буртасов упоминают как союзников или данников Руси, а в XVI–XVII веках слово «буртас» могло стать прозвищем для человека, который происходил с этих земель, торговал с буртасами или внешне напоминал их (например, смуглый или черноволосый). Встречается также вариант прозвища Буртас, связанный с диалектным глаголом «буртать» — в некоторых говорах так называли ворчливого или недовольного человека, но эта версия менее вероятна: этноним как основа фамилии встречается чаще.

По географии фамилия Буртасенков (и её женская форма) привязана к югу России — Курская, Воронежская, Ростовская области, а также к Ставрополью. Это подтверждает версию о переселенческом происхождении: носители фамилии шли из украинских земель на юг и восток. Сословно это, скорее всего, крестьяне или однодворцы — люди, которые несли сторожевую службу на границах государства и имели право на землю. Никаких известных дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

Сравните с однокоренными фамилиями: Буртасов (прямой патроним от прозвища), Буртаков (суффикс -ак, характерный для украинских и белорусских прозвищ), Бурташов (с тюркским суффиксом -аш). Все они указывают на ту же основу — буртас. Буртасенков среди них стоит особняком из-за двойного суффикса: он как бы «обрусел» на один шаг позже, сохранив память о малороссийском корне.