Фамилия Довгалюк — яркий пример украинской модели образования фамилий с патронимическим суффиксом -юк. Этот суффикс характерен для Западной Украины, особенно для Волыни, Подолья и Полесья, и означает «маленький» или «потомок»: Довгалюк — это буквально «сын Довгаля» или «маленький Довгаль».

В основе фамилии лежит прозвище Довгаль. Украинское слово «довгаль» имеет два значения, и оба могли дать прозвище предку. Первое — «высокий и худощавый мужчина». Второе, более редкое, — «кузнечный инструмент, острый и удлинённый» (вроде зубила или пробойника). То есть прозвище могло указывать либо на внешность (рост и худобу), либо на ремесло (кузнеца или мастера по металлу).

Менее вероятна версия, что прозвище образовано напрямую от прилагательного «довгий» (долгий, длинный). Слово «довгаль» — это уже самостоятельное, стилистически окрашенное прозвище, а не просто описание роста. Если бы хотели назвать человека просто «длинным», скорее использовали бы форму «Довгий» или «Довгун». Суффикс -аль в «Довгале» придаёт прозвищу характерную украинскую экспрессию (сравните: «кусаль», «брехаль»), поэтому связь с инструментом или с насмешливым прозванием долговязого человека выглядит убедительнее.

Фамилия Довгалюк, таким образом, закрепилась за потомком того самого Довгаля, причём произошло это, скорее всего, в среде крестьян или казаков Западной Украины, где патронимы на -юк были основной формой наследственных имён. В официальных документах Российской империи фамилию могли записать как Довгалюк, Довгальчук или даже Довгаленко, в зависимости от региона и грамотности писаря, но именно форма с -юк сохранила свою аутентичность.