Фамилия Гарко — яркий пример того, как в русской ономастике «законсервировалось» прозвище или уменьшительное имя, которое сегодня без специальных знаний не расшифровать. В ней нет привычного суффикса принадлежности (-ов, -ин), поэтому перед нами, скорее всего, не «чей-то сын», а непосредственно прозвище, которое закрепилось за человеком и передалось потомкам в неизменной форме.

Корень «Гар-» в восточнославянских говорах почти всегда связан с глаголом «га́рить» — гореть, жечь, палить. Отсюда целое гнездо слов: гарь, гаркать (кричать, как от ожога или в гневе), гаркуша (крикливый человек). Самая правдоподобная версия: Гарко — это прозвище человека, имевшего отношение к огню. Им мог назвать кузнеца (работающего у горна), смолокура (жгущего уголь) или просто вспыльчивого, «горячего» по характеру человека.

Менее очевидный, но возможный вариант — связь с украинским или белорусским словом «га́рка» (горлица, лесной голубь). В таком случае прозвище было дано по повадке или внешности (тихий, воркующий человек). Однако семантика «огня» встречается в фамилиях этого типа (Гаркуша, Гарелов) значительно чаще, чем «птичья», поэтому версия с горном или характером выглядит весомее.

Окончание «-о» характерно для украинских и южнорусских прозвищных фамилий (Коваль — Коваленко, но есть и просто Коваль; ср. Зайко, Левко, Гаркуша). Фамилия Гарко могла возникнуть на территории современной Украины, в Курской или Воронежской областях, где такие модели словообразования были нормой. Это фамилия не дворянская, а крестьянская или казацкая — её давали в среде, где прозвище было точнее официального имени.

Встречается фамилия и в форме Гарков — это уже более поздняя русификация, когда к основе добавили суффикс -ов (по образцу «чей ты будешь?»). Но первоначальная, «чистая» форма Гарко сохранилась в документах с XVII–XVIII веков, преимущественно среди реестровых казаков и черниговских мещан.