Фамилия Гребенюков — одна из тех, где за простым, на первый взгляд, корнем скрывается сразу несколько возможных занятий предка. В основе лежит слово «гребень», но не в бытовом значении расчёски, а как профессиональный инструмент. Гребнем на Руси называли не только то, чем причёсывают волосы, но и деталь ткацкого станка — бердо, которым прибивали нить. Поэтому прозвище Гребень могли дать либо ткачу, либо тому, кто эти гребни изготавливал — ремесленнику-гребенщику. Есть и третья версия: в некоторых говорах гребнем именовали конёк крыши, так что прозвище могло достаться плотнику или кровельщику.

Особенность фамилии — в её суффиксальной цепочке. Суффикс -юк (в форме Гребенюк) типичен для западных земель: Украины, Белоруссии, юга России. Он указывал на принадлежность — буквально «маленький Гребень» или «сын Гребня». А вот конечное -ов — это уже чисто русское оформление, которое добавили при адаптации фамилии в центральных областях Российской империи. Иными словами, носитель фамилии Гребенюков — это потомок человека, которого изначально звали Гребенюк, а при переезде или переписи фамилию «обрусили», добавив стандартный патронимический суффикс.

Таким образом, фамилия двойная по происхождению: основа — прозвище по ремеслу, а суффиксы выдают миграцию предка с запада на восток. Встречается она преимущественно в Курской, Воронежской, Ростовской областях и в Ставрополье — как раз в тех краях, куда активно переселялись украинские крестьяне в XVIII–XIX веках.