Фамилия Давыденкова образована от имени Давыд — русской народной формы библейского имени Давид. В переводе с древнееврейского оно означает «любимый», «возлюбленный». Имя пришло в славянские языки вместе с христианством и на Руси быстро прижилось в упрощённом варианте Давыд.

Модель образования фамилии нестандартная. Сначала появилась фамилия Давыденко — типичный украинский или белорусский патроним с суффиксом -енко, который обозначал «сын Давыда» или «потомок Давыда». Затем, когда носители фамилии оказались на русской территории, произошла русификация: к основе Давыденко добавили русский суффикс -ов, и окончательный вариант стал звучать как Давыденков. Женская форма Давыденкова — естественное грамматическое изменение по роду.

Этот процесс — наращивание второго патронимического суффикса — встречается нечасто. Обычно фамилии на -енко оставались без изменений при переезде в великорусские земли, но в некоторых случаях, особенно при документальном закреплении, к ним добавляли -ов, чтобы подчеркнуть принадлежность к роду. Так что предки Давыденковых, скорее всего, были выходцами с украинских или белорусских земель, которые переселились в Россию, где фамилия и получила свою современную форму.