Фамилия Энгелейков — редкий случай, когда русская модель фамилии наложилась на иноязычную основу. Корень здесь немецкий, а суффикс — исконно русский, что сразу указывает на способ возникновения: фамилию не привезли готовой, а «обрусели» на месте.

В основе лежит немецкая фамилия Энгель (Engel — «ангел») или её производные вроде Энгельке (Engelke), распространённые у немцев Поволжья и остзейских немцев. Прибавление русского суффикса -ов к немецкому корню — типичная модель адаптации: так русские крестьяне или чиновники переиначивали сложные западные фамилии на свой лад. Форма Энгелейков могла возникнуть от варианта Энгелей (Engel(e)y), где -ей — это немецкий уменьшительный суффикс, а -ков — уже русская притяжательная частица, отвечающая на вопрос «чей?»: «сын Энгеля (или Энгелея)».

Есть и другая, менее вероятная версия: фамилия могла образоваться от прозвища Энгелейка, которое давали человеку, служившему у немца-барина или жившему в немецкой слободе. В этом случае -ейк- — уменьшительный суффикс, а -ов — фамильный. Однако первая гипотеза правдоподобнее: фамилия Энгелейков почти наверняка принадлежит потомкам обрусевших немцев, причём не столичных аристократов, а колонистов или мастеровых, чьи имена переделали в русских документах.

Географически фамилия тяготеет к регионам бывших немецких колоний — Саратовская, Самарская губернии, а также к Петербургу и Прибалтике. Сословно носители чаще всего были мещанами или государственными крестьянами, реже — дворянами (немецкое дворянство обычно сохраняло исходную форму фамилии). Ударение в фамилии плавающее: в говорах Поволжья чаще говорят Энгелейков, а в городской среде — Энгелейков.