Фамилия Хрупенкова — женская форма, образованная от мужской фамилии Хрупенков, а та, в свою очередь, от прозвища или имени Хрупенок (или Хрупень). Основа здесь — корень «хруп-», который в русских говорах мог означать «хрупкий, ломкий, слабый». Однако вряд ли речь идёт о физической слабости: в диалектах слово «хрупать» означало «хрустеть, грызть что-то твёрдое», а «хруп» — звук ломающегося предмета. Скорее всего, прозвище Хруп давали человеку с резким, «хрустящим» голосом или тому, кто имел привычку грызть семечки, орехи — то есть «хрупать». Встречается и более прозаическая версия: в некоторых областях «хрупать» говорили о том, кто работает с хрупким материалом, например, с глиной или тонким деревом.

Модель образования типична для русского севера и центральных областей: суффикс -енк- (Хруп-енк-ов) указывает на уменьшительно-ласкательную форму. Сначала возникло прозвище Хруп, затем — Хруп(а) + енко (уменьшительное по украинско-белорусской модели, но в русском языке этот суффикс часто встречается в фамилиях из пограничных регионов), а потом — патроним Хрупенков, то есть «сын Хрупена» или «потомок Хрупка». Фамилия Хрупенкова — относительно редкая, её носители чаще всего встречаются в Вологодской, Костромской и Кировской областях, где сохранились говоры с глаголом «хрупать» в значении «грызть» или «хрустеть».

Интересно, что однокоренные фамилии — Хрупкин, Хрупов, Хрупалов — имеют ту же основу, но разные суффиксы. Хрупенков выделяется именно уменьшительным суффиксом -енк-, который придаёт фамилии оттенок прозвища младшего члена семьи или человека небольшого роста. В документах XVII–XVIII веков встречаются крестьяне с прозвищем Хрупа, Хрупка, что подтверждает бытовое происхождение фамилии: предок Хрупенковых был, скорее всего, простым человеком, которого прозвали за какую-то заметную черту — голос, привычку или занятие.