Фамилия Клеменкова — женская форма от Клеменков, которая в свою очередь образована от имени Клементий. Это народная, упрощенная форма канонического имени Климент (в крещении — Клемент), которое в переводе с латыни означает «милостивый», «снисходительный». В русской традиции имя Климент было известно в двух вариантах: книжном (Климент) и просторечном (Климентий, Клементий). От второго и пошли многочисленные фамилии: Клементьев, Клеменов, Клеменков, Клеменчук.

Суффикс -ков в фамилии Клеменков указывает на модель образования, характерную для центральных и северных регионов России. В отличие от фамилий на -ин (Клементьин), где основа оканчивается на -а/-я, форма на -ов/-ев прибавлялась к именам с твердым согласным в конце: Клементий → Клемен + -ов/-ев. Однако здесь мы видим не просто Клеменов, а Клеменков — с дополнительным суффиксом -к-, который в русских фамилиях часто выполнял уменьшительную или патронимическую функцию. То есть Клеменок — это «маленький Клементий» или сын Клементия, а Клеменков — «чей?» — сын Клеменка. Такая модель типична для фамилий, образованных от прозвищных или уменьшительных форм имени: ср. Ивашков (от Ивашко), Петрушков (от Петрушка).

В географическом плане фамилия Клеменков встречается преимущественно в средней полосе России и на Урале, реже — в южных областях. Это объясняется тем, что имя Клементий было особенно популярно в купеческой и крестьянской среде XVII–XVIII веков, а фамилии на -ов (-ев) в этих слоях закрепились повсеместно. Носители фамилии могли быть как потомками крестьян, так и мещан, но не относились к дворянству — в родословных книгах фамилия не фигурирует.

Стоит отметить, что в некоторых говорах фамилию могли произносить с ударением на второй слог — Клеменко́ва, что отражает диалектную особенность: в северных и сибирских говорах ударение в фамилиях на -ов/-ев нередко смещалось на окончание в женском роде. В литературной норме предпочтительно ударение на первый слог: Кле́менкова.