Фамилия Дюженков образована от прозвища или нецерковного имени Дюженок, где суффикс -ок указывал на молодого человека или сына по отношению к старшему родственнику. Основа здесь — прилагательное «дюжий», которое в старых русских говорах означало «сильный, крепкий, здоровый, большой». Дюженком могли назвать рослого парня или подростка, который уже выделялся физической силой. Это типичная для восточнославянской ономастики модель: от качественного прилагательного через уменьшительную форму к фамильному прозвищу, а затем и к фамилии.

Суффикс -ов в конце превращает прозвище в фамилию по схеме «чей сын?» — Дюженков, то есть «сын Дюженка». Такое образование характерно для южных и центральных регионов России, а также для украинских и белорусских земель, где фамилии на -ов и -ев особенно распространены. В северных областях чаще встречались бы формы вроде Дюженковский или Дюженков, но с другим суффиксом.

Стоит обратить внимание на редкость корня. Фамилии от слова «дюжий» встречаются нечасто: есть Дюжий, Дюжев, Дюжиков, но Дюженков выделяется уменьшительным суффиксом. Это говорит о том, что прозвище могли дать не просто сильному человеку, а, возможно, младшему в семье или в коллективе — например, подмастерью или молодому работнику, который уже проявлял недюжинную силу.

В документах фамилия встречается в основном в Курской, Белгородской и Воронежской областях, что косвенно указывает на её происхождение в зоне южновеликорусского наречия. Там слово «дюжий» было в ходу, а фамильная модель на -ов преобладала. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано — скорее всего, предки Дюженковых были крестьянами или однодворцами, то есть государственными крестьянами южных окраин, нёсшими пограничную службу.

Если рассматривать альтернативную версию, иногда корень путают с украинским «дюжина» (двенадцать), но это маловероятно: прозвище от числительного давало бы иное значение (например, «двенадцатый ребёнок»), и тогда фамилия звучала бы как Дюжинов. Связь с физической силой остаётся основной и наиболее обоснованной.