Фамилия Клоченкова — женская форма фамилии Клоченков, и её разбор стоит начать с неочевидного на первый взгляд корня. В отличие от многих фамилий на -ов/-ев, образованных от имени или профессии отца, основа «клочен» здесь не прозрачна. Наиболее правдоподобная версия связывает её со словом «клок» — в старину так называли пучок, клочок чего-либо (волос, шерсти, сена). Прозвище Клок или Клочок мог получить человек с торчащими вихрами, неряшливой причёской или, напротив, с густой косматой бородой. В говорах встречалось и слово «клочень» — так в некоторых регионах называли крупный клок, очёс льна или кудель. Отсюда фамилия могла возникнуть и у прях, работавших со льном.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий центральных и южных областей: суффикс -ов/-ев присоединялся к прозвищу отца, превращая его в фамилию сына. Клоченков — сын Клочена, то есть человека, которого в быту звали Клочен. Двойная «к» в середине (Клоченков, а не Клоченов) — результат того, что исходное прозвище уже содержало суффикс -ен: Клоч-ен (уменьшительная или пренебрежительная форма от Клок). При добавлении фамильного суффикса один звук удвоился на стыке морфем.

Однокоренные фамилии — Клоков, Клочков, Клоченко — встречаются в русском и украинском ономастиконе. Клоченков выделяется редким суффиксом -енков: обычно так оформляли фамилии в Курской, Орловской, Воронежской губерниях, где -енков — вариант -онков, характерный для северо-восточных земель. Это указывает на возможное происхождение рода из региона, где смешивались великорусские и украинские говоры.

Вторая версия, менее вероятная, но имеющая право на существование, — связь с глаголом «клочить» (драть, рвать на клочки, а также чесать лён). Тогда Клочен — прозвище трепальщика льна или человека, который «клочит» (суетится, торопится). Однако эта гипотеза слабее, так как глагол малоупотребителен в прозвищах, а клок как внешний признак — распространённая модель.

Никаких сведений о дворянском происхождении фамилии Клоченкова в открытых источниках нет. Скорее всего, её носили крестьяне или однодворцы, что подтверждается типично крестьянской моделью образования и региональной привязкой к южнорусским областям. Фамилия не редкая, но и не массовая: по современным данным, чаще всего встречается в Белгородской, Воронежской и Ростовской областях.