Фамилия Гнедочкины — редкий случай, когда прозвище образовано не напрямую от конской масти, а через уменьшительно-ласкательный суффикс -к-. Если бы предка прозвали просто Гнедой, он стал бы Гнедовым. Но форма Гнедочка — это не конь, а скорее человек, которого ласково называли «мой гнеденький». В крестьянском быту так могли окликнуть рыжеватого парня или мужика с тёмно-рыжей бородой.

Сам корень восходит к прилагательному «гнедой». Как отмечал В. И. Даль в «Толковом словаре живого великорусского языка», гнедой — это масть лошади: тёмно-рыжая, с чёрным хвостом и гривой. Но в прозвищах людей прилагательные почти всегда переходили на внешность. Вряд ли Гнедочка был коневодом — скорее, его так прозвали соседи за цвет волос. Версия про разведение лошадей менее правдоподобна: для коннозаводчика прозвище было бы слишком фамильярным.

Суффикс -ин в фамилии Гнедочкин работает по простой модели: «чей?» — Гнедочкин, то есть сын или потомок Гнедочки. Это типично для северных и центральных русских говоров, где -ин закрепился за основами на -а/-я. Двойной суффикс -очк- встречается реже, чем просто -к-, и добавляет прозвищу оттенок уменьшительности. Значит, Гнедочка — не официальное прозвище, а домашнее, семейное.

Фамилия бытует в двух вариантах написания: Гнедочкин и Гнедочкины. Форма множественного числа (Гнедочкины) характерна для старых документов, когда говорили о всей семье: «двор Гнедочкиных». Со временем в официальных бумагах закрепилась единственная форма на -ин, но в устной речи и в некоторых переписях встречается исходный вариант.

Точное время возникновения фамилии установить сложно. В ревизских сказках и писцовых книгах Гнедочкины встречаются с XVII века, в основном в южнорусских регионах — там, где коневодство и конские масти были частью повседневного языка. Но без серьёзных генеалогических изысканий по конкретной ветви говорить о единой локации нельзя.