Фамилия Холоньков — редкий случай, когда основа слова не даёт однозначного толкования даже на уровне корня. В отличие от большинства русских фамилий на -ов, которые легко выводятся из имени, профессии или признака (Иванов, Кузнецов, Белов), здесь приходится выбирать между несколькими версиями.

Словообразовательная модель проста: фамилия образована от прозвища или имени Холонько с помощью патронимического суффикса -ов, то есть буквально «сын Холонька». Суффикс -к-о в основе (Холонько) типичен для украинских и южнорусских прозвищ и имён: он придаёт слову уменьшительно-ласкательный или фамильярный оттенок (ср. Иванько, Петько, Гринько). Мягкий знак (Холонь-) указывает на то, что корень оканчивался на мягкий согласный [н'].

Самая правдоподобная версия связывает фамилию с древнерусским словом «холоп» — несвободный человек, крепостной слуга, зависимый земледелец. В этом случае Холонько — прозвище, данное либо по социальному положению предка (бывший холоп), либо по поведению (человек, который «холопствует», угождает). Фонетический переход «п» в «нь» (холоп → холонь) нестандартен, но возможен в диалектной речи: в некоторых говорах, особенно на стыке великорусских и белорусских земель, звук [п] перед гласным мог смягчаться и переходить в [п'] или [н'], а в суффиксальной форме давать «холонь». Это не единственный случай: фамилии Холопов и Холопкин существуют, а Холоньков — их более редкий фонетический вариант.

Менее вероятная, но не исключённая версия — от географического названия. В Беларуси и на западе России встречаются топонимы с корнем Холонь- (например, деревня Холонь в Гомельской области). Если предок происходил из такого места, его могли прозвать Холоньским, а потом переделать в Холонькова по русской модели. Однако фамилии на -ский от топонимов встречаются чаще, чем на -ов, поэтому эта гипотеза слабее.

Ещё одно предположение — от слова «холон» (или «холонь») в значении «голый, необработанный, пустой» — но это уже область диалектной лексики, которая не зафиксирована в основных словарях. В любом случае, носители фамилии Холоньков — потомки человека, которого в XV–XVII веках окружающие знали под прозвищем Холонько, и это прозвище крепко связывало его либо с социальным статусом, либо с местом рождения.