Фамилия Детков образована от прозвища Детка. В старину так могли назвать не только ребёнка, но и взрослого человека — например, за маленький рост, излишнюю капризность или изнеженность. Слово «детка» в говорах имело и конкретные значения: так иногда называли младшего сына в семье или просто ласково обращались к тому, кто был заметно моложе остальных. Встречается и версия, что прозвище могло быть шутливым — его давали взрослому мужчине, который выглядел или вёл себя по-юношески.

Фамилия построена по стандартной русской модели: к основе «Детк-» добавили притяжательный суффикс «-ов», который обозначал принадлежность. Таким образом, Детков — это «сын Детки» или «потомок Детки». Со временем фамилия закрепилась и перестала зависеть от прозвища первого носителя.

В ономастике фамилия Детков относится к группе «детских» фамилий — образованных от слов, связанных с возрастом или родством. По той же модели возникли Деткин, Деточкин, Детушев. Однако в отличие от них, Детков использует суффикс «-ов», что типично для центральных и северных регионов России. Встречается фамилия в основном в Поволжье и на Урале, но точная географическая привязка первых носителей не установлена.

В словаре Б. О. Унбегауна «Русские фамилии» модель «-ов» от прозвищ на «-ка» считается одной из самых распространённых, что делает происхождение Детковых типичным для русского ономастикона. Никаких данных о дворянском или ином привилегированном происхождении рода не сохранилось — скорее всего, это фамилия крестьянская или мещанская, возникшая в среде, где прозвища давали по внешним или поведенческим чертам.