Фамилия Капитоненков — хороший пример того, как на русской почве «обрусела» греческая по происхождению основа. В её центре лежит каноническое мужское имя Капитон (от латинского capito — «большеголовый»), которое попало в святцы благодаря святому Капитону, мученику первых веков христианства. Имя это никогда не было массовым, но в крестьянской и мещанской среде встречалось стабильно, особенно в центральных губерниях России.

Словообразовательная модель здесь двойная. Сначала от имени Капитон образовали патроним — отчество или прозвище отца: Капитоненок. Суффикс -енок (в старом написании -ёнок) в восточнославянских говорах обозначал «маленький, сын такого-то»: Капитоненок — буквально «сын Капитона». А затем к этой основе прибавили типичный русский фамильный суффикс -ов, который закрепил фамилию в документах. Получилась цепочка: Капитон → Капитоненок → Капитоненков. Такая форма — с суффиксом -енков — характерна для южнорусских и западнорусских регионов (Брянщина, Смоленщина, Орловщина), где модель «имя + -ёнок + -ов» была особенно продуктивной в XVII–XIX веках.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Капитонов — самая распространённая и прямая форма («чей? — Капитонов»), Капитоненко — украинский вариант с тем же значением «сын Капитона», а Капитоненков стоит посередине: сохранил уменьшительную форму отчества, но оформил её по великорусскому образцу. Именно эта «гибридная» конструкция делает фамилию редкой — она не так часто встречается даже в тех областях, где имя Капитон было в ходу.

Сословно фамилия не элитарная. Капитоненковы в XIX веке — это преимущественно государственные крестьяне и однодворцы. В ревизских сказках и метрических книгах фамилия фиксируется с середины XVIII века, но в массовом порядке закрепилась лишь после отмены крепостного права, когда крестьянам потребовались устойчивые фамилии для паспортов и воинского учёта. Географически ядро — юг Центральной России, отдельные гнёзда — в Поволжье и на Урале, куда переселенцы уходили в XVIII–XIX веках.

Ударение в фамилии традиционно падает на третий слог: Капито́ненков. В разговорной речи иногда смещается на четвёртый (Капитоненко́в), но литературная норма и историческая инерция держатся за вариант с ударным «о».