Фамилия Детченкова — женская форма фамилии Детченков, а та, в свою очередь, образована от прозвища или мирского имени Детка. В основе лежит древнерусское слово «детка» — уменьшительно-ласкательное от «дитя». Это не обязательно означало ребёнка: в старину так могли называть младшего сына, любимца в семье или человека с мягким, безобидным характером. В некоторых говорах «деткой» звали даже взрослого, но невысокого ростом или выглядевшего моложе своих лет.

Суффикс -енк- в фамилии Детченков указывает на её восточноукраинское или южнорусское происхождение. В отличие от стандартного русского -ов/-ев, суффикс -енко широко распространён на Слобожанщине, в Курской, Воронежской, Белгородской губерниях. Фамилия Детченков — это патроним: «чей?» — Детченков, то есть «сын Детки». Со временем суффикс -енко застыл в фамилии и перестал осознаваться как уменьшительный.

Менее вероятная, но возможная версия связывает фамилию с профессией. В некоторых регионах «деткой» называли человека, который занимался воспитанием или присмотром за детьми — няню, пестуна. Однако эта гипотеза слабее, так как в письменных источниках такое значение почти не фиксируется.

Сравните с однокоренными фамилиями: Деткин, Детков, Деточкин, Детюков. Все они идут от того же корня «дет-», но различаются суффиксами и географией. Детченков — одна из редких форм, сохранившая южный говорной оттенок.

Встречаемость фамилии Детченкова невысокая. Основные очаги — Белгородская и Воронежская области, а также Украина (Сумская, Харьковская области). Сословно предки носителей фамилии, скорее всего, были крестьянами или однодворцами — людьми, которые несли сторожевую службу на южных рубежах Русского государства и имели личную свободу.