Фамилия Дитюков — один из тех случаев, когда прозвище или имя предка спрятано за непривычным глазу сочетанием звуков. В основе лежит слово «дитюк», которое в русских говорах имело два основных значения. Первое — уменьшительно-ласкательное от «дитя», то есть ребёнок, малыш. Второе, ироничное — незрелый, неопытный юноша, «молокосос». Прозвище Дитюк могли дать младшему в семье или человеку, который долго сохранял юношескую внешность или наивность.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий: прозвище на -юк (Дитюк) плюс типичный русский суффикс принадлежности -ов. Получается «сын Дитюка». Фамилия Дитюков — патроним, то есть она напрямую указывает, что предка звали Дитюк. Интересно, что суффикс -юк в прозвищах чаще встречался в южнорусских и украинских землях, но сама фамилия закрепилась в центральной России.

По данным переписей и архивов, Дитюковы — фамилия довольно редкая, сконцентрированная в основном в Поволжье и на юге Центральной России. Встречается в старых списках однодворцев — потомков служилых людей, которые жили на южных рубежах Московского государства. Это значит, что предки носителей фамилии, скорее всего, были не крепостными, а государственными крестьянами или мелкими служилыми людьми, охранявшими границы.

Других версий происхождения, которые бы всерьёз обсуждались в ономастике, нет. Вариант с тюркским корнем (например, от «дитик» — «маленький») возможен, но избыточен: славянское объяснение лежит на поверхности и подтверждается живыми диалектами. Так что Дитюков — это фамилия, которая прямо говорит о прозвище предка: «сын того, кого звали Дитюк».