Фамилия Детюкова встречается нечасто, и её происхождение уходит корнями в прозвище или имя, которое сейчас почти забыто. В основе фамилии лежит личное имя Детюк или прозвище Детюк. Суффикс -ов- указывает на типичную русскую модель образования: «чей?» — сын Детюка, потомок Детюка. Ударение в фамилии обычно падает на второй слог: Детюко́ва.

Самая прямая версия связывает основу со словом «детя» или «деть» — в древнерусском языке так называли ребёнка, дитя. Детюк — это уменьшительно-ласкательная форма, как Ванюк от Иван или Петюк от Пётр. Прозвище Детюк могли дать младшему в семье, самому маленькому сыну, либо человеку, который выглядел моложаво или имел детскую внешность. Такие прозвища на Руси были распространены: Детя, Детко, Деточка — все они фиксируются в исторических документах XV–XVII веков.

Есть и другая, менее очевидная версия. В некоторых говорах слово «детюк» или «детюха» означало не просто ребёнка, а найдёныша, подкидыша — того, кого «дели» (помещали, пристраивали) в чужую семью. Если это так, то прозвище могло закрепиться за человеком, который не знал своего родства или был принят в дом на воспитание.

Фамилия Детюкова — женская форма; мужской вариант — Детюков. Географически фамилия встречается в основном в центральных и северных областях России, но не образует плотных гнёзд. В дореволюционных переписях Детюковы чаще всего записаны как крестьяне или мещане. Среди известных носителей фамилии нет громких исторических фигур, что типично для фамилий, образованных от личных прозвищ: они остались в быту, а не в летописях.

Таким образом, фамилия Детюкова — это отчество от прозвища Детюк, которое, скорее всего, указывало на младшего члена семьи или на человека с детскими чертами.