Фамилия Дятьков — редкий случай, когда географическое название и фамилия совпадают почти полностью. Самый прямой и очевидный путь к её происхождению ведёт в город Дятьково Брянской области. Скорее всего, предок носителя этой фамилии был оттуда родом или жил там, и при переезде в другое место получил прозвание «Дятьковский» или «Дятьков», которое со временем закрепилось как фамилия. Такая модель — называть человека по городу или селу, откуда он пришёл, — была одной из самых распространённых на Руси.

Однако есть и вторая, менее заметная версия. Фамилия могла образоваться не от топонима, а от прозвища, связанного с диалектным словом. В некоторых говорах «дятька» — это уменьшительно-ласкательная форма от «дядька» (старший родственник, наставник или просто уважаемый мужчина). Если это так, то фамилия Дятьков — вариант более привычных Дядьков или Дядькин. Суффикс -ов указывает на принадлежность: «чей?» — Дятьков, то есть сын или потомок человека по прозвищу Дятько. Эта версия правдоподобна, но уступает первой по силе: слишком уж точное совпадение с названием города.

Любопытно, что фамилия Дятьков встречается не только в Брянской области, но и на Урале, в Сибири. Это легко объяснить: в XIX веке на Дятьковском хрустальном заводе (известном с XVIII века) работали мастера, которых затем могли переселять или отправлять на другие производства. Так фамилия «ушла» далеко от родного города.

Словообразовательно фамилия проста: основа «Дятьк-» плюс стандартный патронимический суффикс -ов. Ударение, скорее всего, падает на первый слог: Дя́тьков. Если же считать основой топоним Дятьково, то фамилия — это усечённая форма от «Дятьковский», что тоже встречалось на практике: людям было проще сказать «Дятьков», чем «Дятьковский».

По сословному составу носители фамилии, скорее всего, были из крестьян или мастеровых — рабочих того самого хрустального завода. Дворянских родов с такой фамилией в истории не зафиксировано, что тоже косвенно подтверждает «ремесленное» или «географическое» происхождение.