Фамилия Гуделенкова образована от мужской формы Гуделенков, а та — от прозвища или имени Гуделенко. В основе лежит глагол «гудеть» или существительное «гудок», но не в прямом значении «издавать звук». В южнорусских и украинских говорах «гуделя» — ленивый, медлительный человек, который тянет время, «гудит» как волынка. Встречается и другое значение: «гудеть» в диалектах означало «бездельничать», «шататься без дела». Так что первый Гуделенко мог получить прозвище за неспешность или склонность к праздности.

Фамилия построена по редкой для русского ономастикона модели. Суффикс -енк- типичен для украинских фамилий (как Шевченко, Коваленко), а сверху добавлен русский патронимический суффикс -ов-. То есть Гуделенков — это русифицированная версия украинской фамилии Гуделенко. Такое «двойное» оформление встречается у выходцев с Украины или из южнорусских областей, переселившихся в центральные или северные губернии: местные писаря добавляли -ов к уже готовой фамилии, чтобы она звучала по-великорусски.

Женская форма Гуделенкова — это указание на принадлежность к роду: жена или дочь Гуделенкова. В документах XVII–XIX веков такие фамилии часто фиксировали именно в женском варианте, если речь шла о вдове или незамужней дочери, владевшей землёй или платившей подати.

Географически фамилия тяготеет к Курской, Орловской, Воронежской областям — регионам, где украинское влияние смешивалось с русским. Встречается и в Белгородской области, и среди казачества. В словарях фамилия не зафиксирована, что говорит о её локальном характере: носителей, скорее всего, немного, и разбросаны они по нескольким сёлам.

Если сравнивать с однокоренными: Гудков, Гудин, Гудов — все они образованы от того же корня, но по разным моделям. Гуделенков стоит особняком из-за цепочки суффиксов: корень гуд- + -ел- (как в «гуделя») + -енк- (уменьшительное или принадлежностное) + -ов. Такая многоступенчатая конструкция редка и указывает на то, что прозвище Гуделенко было устойчивым и передавалось в семье как минимум в двух поколениях до того, как его русифицировали.