Фамилия Чибисенкова — женская форма фамилии Чибисенков, и её происхождение стоит разбирать с мужского варианта. В основе лежит прозвище или нецерковное имя Чибис, которое образовано от названия птицы — чибис (луговая птица из семейства ржанковых). Такие «птичьи» прозвища были распространены в русской среде: человека могли назвать Чибисом за внешнее сходство (например, за хохолок на голове, похожий на хохолок чибиса), за манеру поведения (суетливость, громкий голос) или за любовь к болотистой местности.

Фамилия образована по типичной восточнославянской модели: к основе Чибис добавился суффикс -енк-, а затем патронимический суффикс -ов. Формант -енк- характерен для украинских, белорусских и южнорусских фамилий (сравните: Чибис → Чибисенко → Чибисенков). Таким образом, Чибисенков — это «сын Чибисенка», то есть потомок человека, которого звали Чибисенко (уменьшительно-ласкательная форма от Чибис). Фамилия указывает на украинское или южнорусское происхождение рода, скорее всего из регионов, где говор с аканьем и распространён суффикс -енко (Черниговщина, Полтавщина, Слобожанщина).

Встречается и более прямолинейная версия: фамилия могла образоваться сразу от прозвища Чибисёнок — так называли младшего в семье или человека небольшого роста, «птенца». В этом случае суффикс -ов просто добавился к основе Чибисёнок, а буква «ё» со временем заменилась на «е» в написании. Обе версии не противоречат друг другу, но первая (через Чибисенко) выглядит убедительнее, так как цепочка Чибис → Чибисенко → Чибисенков — стандартная для украинской ономастики.

Фамилия редкая. В дореволюционных источниках она почти не фиксируется, что говорит о позднем закреплении — скорее всего, в XIX веке, когда фамилии массово присваивали бывшим государственным крестьянам и однодворцам южных губерний. Сословно предки Чибисенковых, вероятно, относились к крестьянству или казачеству, но точных данных об этом нет. Географически фамилия тяготеет к Курской, Белгородской, Воронежской областям и прилегающим районам Украины — именно там встречаются однокоренные фамилии Чибисов, Чибисенко, Чибиряк.

В написании «Чибисенкова» обращает на себя внимание суффикс -енк-: он нечаст для русских фамилий, и это сразу выдает южнорусские или украинские корни. Если сравнивать с фамилией Чибисов (от того же прозвища, но с суффиксом -ов напрямую), то Чибисенков — более развернутая, «двухэтажная» форма, указывающая на конкретного предка-Чибисенка.