Фамилия Гребинюкова — женская форма; её мужской вариант Гребинюков. Это достаточно редкая фамилия, и её разговорная, почти «домашняя» словообразовательная модель сразу бросается в глаза.

В основе фамилии лежит прозвище или нецерковное имя Гребень, Гребенюк. Суффикс -юк характерен для украинской, белорусской и южнорусской ономастики: он указывал на сына или младшего родственника (Гребенюк — «сын Гребня», «маленький Гребень»). Затем, при русификации или переходе на великорусскую фамильную модель, к основе Гребенюк добавили типичный русский суффикс принадлежности -ов, получив Гребенюков. А форма Гребинюкова — это уже результат живого произношения: безударный «е» в корне перешёл в «и» (так называемое «иканье»), что часто встречается в южнорусских и среднерусских говорах. На письме это закрепилось.

Что могло означать прозвище Гребень? Самый прямой смысл — профессиональный: гребенщик, мастер по изготовлению гребней для расчёсывания шерсти или волос. Ремесло было распространённым и доходным, особенно в сёлах, где держали овец и пряли. Но не исключено и прозвище по внешности или характеру: «гребнем» могли назвать человека с большим, торчащим носом, с залысиной или, наоборот, с густым «гребнем» волос. В старину прозвища не всегда были лестными, но чаще — точными.

Географически фамилия тяготеет к западу и югу России, а также к Украине и Белоруссии. Корень «греб-» (от «грести», «гребень») дал множество однокоренных фамилий: Гребенев, Гребенщиков, Гребенюк, Гребёнкин. Вариант Гребинюков стоит особняком из-за своей двойной суффиксации и «икающего» произношения — он выдаёт своего носителя, чьи предки жили в зоне смешения украинской и русской языковых традиций. Сословно это, вероятнее всего, крестьянская или ремесленная фамилия: дворянские роды с таким окончанием встречаются редко.

Если коротко: Гребинюков — это «внук» или «сын» Гребенюка, а тот, в свою очередь, потомок мастера-гребенщика или человека с приметной «гребневидной» внешностью. Фамилия негероическая, но живая — она сохранила в себе и ремесло, и диалектную особенность произношения.