Фамилия Грудяков образована по модели, которая редко встречается за пределами южнорусских и украинских говоров. Суффикс -як- (в форме -яков) указывает на прозвище, данное по характерному признаку или действию. В отличие от более распространённого -ов, который часто крепится к полному имени или профессии, -яков закреплял за человеком яркую, иногда ироничную черту.

Основа фамилии — «груд» — восходит к слову «грудь». В русских диалектах слово «грудяк» могло иметь несколько значений. Самое вероятное — прозвище человека с широкой, мощной грудью, силача или просто коренастого, плотного мужчины. В некоторых говорах «грудяком» называли того, кто носил на груди заметный предмет: крест, ладанку, а то и просто ходил с распахнутым воротом, не боясь холода. Менее распространённая версия связывает прозвище с диалектным глаголом «грудиться» — работать в поте лица, надрываться. Тогда Грудяк — это трудяга, работящий человек, что тоже вполне вписывается в крестьянскую среду, где фамилия и возникла.

Географически фамилия Грудяков тяготеет к югу России — Курская, Воронежская, Ростовская области, а также к восточным областям Украины. Это не случайно: именно в этих краях суффикс -як был особенно активен при образовании прозвищ (сравните: Пустяк — Пустяков, Долбяк — Долбяков, Костяк — Костяков). В северных и центральных губерниях ту же основу чаще оформляли бы суффиксами -ин (Грудин) или -ов (Грудов).

С точки зрения социального происхождения, Грудяковы — почти наверняка потомки крестьян или однодворцев. Фамилия не встречается среди дворянских родов, и её простое, «телесное» прозвище говорит о народной среде. В документах XVII–XVIII веков можно найти упоминания о крестьянах Грудяках в слободах Белгородской черты — пограничной линии, где селили служилых людей и вольных хлебопашцев.

Споров о происхождении фамилии немного: все версии так или иначе крутятся вокруг слова «грудь». Альтернативные гипотезы вроде связи с тюркским «груд» (сухой, твёрдый) лишены оснований — фамилия слишком плотно сидит в славянском диалектном поле.