Фамилия Грайчёнок — яркий пример восточнославянской модели фамилий на -ёнок. Этот суффикс характерен прежде всего для белорусской и украинской ономастики, где он выполнял функцию «сын такого-то» или «потомок такого-то». Если в русском языке аналогичную роль играли -ов/-ев и -ин, то в белорусском и украинском — -енко, -ук, -юк и -ёнок. Грайчёнок, таким образом, означает «сын Грайка» или «потомок Грая». В основе лежит личное прозвище или некалендарное имя Грай.

Корень «грай» в южнорусских и белорусских говорах имеет несколько значений. Наиболее вероятное — от слова «грай» (игра, гомон, шум, веселье) или от глагола «граць» (играть). В диалектах «грай» могло означать птичий щебет, крик галок или даже стаю птиц. Прозвищем Грай могли наградить человека шумного, веселого, любителя пошуметь и попеть, либо, наоборот, того, кто говорил резко, «граял» — то есть каркал, как ворона. В украинском языке «грай» также имеет значение «стая» (например, «грай ворон»), что могло указывать на сбивчивый, коллективный характер работы или поведения.

Версия о происхождении от крестильного имени маловероятна: в православных святцах имени Грай нет. Это чисто прозвищная фамилия, возникшая в среде, где бытовое имя легко заменяло церковное. Сравните с однокоренными фамилиями: Грай, Грайко, Грайченко, Граюк — все они тяготеют к западнорусским и белорусским землям.

Географически фамилия Грайчёнок редкая. Основной ареал — Беларусь, особенно Гродненская и Витебская области, а также приграничные районы Смоленщины и Брянщины. Встречаемость в России низкая, что подтверждает её региональный характер. Носители фамилии, скорее всего, происходят из крестьянской или мещанской среды — дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

Особенность написания — мягкий знак после «ч» (Грайчёнок, а не Грайченок) — указывает на белорусскую фонетику, где «ч» в суффиксе смягчается. В русском языке такое написание сохраняется как дань традиции, хотя по правилам транскрипции могло бы быть «Грайчонок». Таким образом, фамилия Грайчёнок — это живой маркер белорусского происхождения, сохранивший архаичную словообразовательную модель и диалектный корень.