Фамилия Гребенкин имеет в своей основе не церковное имя или прозвище, а мирское имя Гребенка. В древнерусской традиции такие имена были распространены наряду с крестильными. Академик С.Б. Веселовский в своем «Ономастиконе» зафиксировал ранние упоминания: Гриша Гребенкин, крестьянин, 1627 год; Наум Гребень, крестьянин, 1485 года из Новгорода; Савин Гребень, крестьянин, 1564 года. Эти записи показывают, что прозвище или имя Гребень бытовало в крестьянской среде уже в XV веке.

Слово «гребень» многозначно. Самое прямое значение — продолговатая пластинка с зубьями для расчесывания волос. Но в старину гребенкой называли и часть многих инструментов и орудий труда: деревянный снаряд для расчески льна, род зубчатой остроги для боя рыбы (особенно семги), железный болтик с нарезкой для упора при строгании, снаряд для нарезки винтов и даже дугу у плуга. Поэтому прозвище Гребенка могло указывать не только на парикмахерское ремесло, но и на куда более широкий круг занятий: изготовление гребней, рыбную ловлю острогой, плотницкое или кузнечное дело.

Суффикс -ин в фамилии указывает на принадлежность: Гребенкин — это «сын Гребенки». Такая модель образования типична для русских фамилий, возникших в центральных и северных регионах России, где часто использовали суффикс -ин от основ на -а, -я. Родственные фамилии — Гребнев, Гребенщиков, Гребенюк — образованы от тех же корней, но с разными суффиксами, что говорит о широкой географии бытования этого прозвища.

Таким образом, фамилия Гребенкин восходит к прозвищу или мирскому имени, которое давалось по роду занятий или внешнему признаку, а ее носители — потомки человека, которого в старину называли Гребенкой.