Фамилия Коленьков образована по одной из самых распространённых в русском языке моделей: от производной формы имени через суффикс -ов. Её основа — Коленька, уменьшительно-ласкательный вариант крестильного имени Николай. В быту имя Николай дробилось на десятки домашних форм: Коля, Колька, Колян, Колюня и, конечно, Коленька. Именно эта ласковая, «детская» версия и легла в основу фамилии.

Суффикс -ев (а не -ов) в фамилии Коленьков — не ошибка, а закономерный результат фонетики. В исходном слове «Коленька» основа заканчивается на мягкий согласный [к’]. По правилам русского словообразования, в таких случаях притяжательный суффикс принимает форму -ев (ср. «князь» — «князев», «корень» — «корнев»). Так что написание через «е» — лингвистически верное, хотя в разговорной речи фамилию могли произносить и как «Коленькоф».

Социальная история фамилии прозрачна. В центральных губерниях России, где имя Николай было одним из самых частых, фамилии на -ов/-ев от уменьшительных форм получали в основном крестьяне и посадские люди. Дворянские роды чаще брали за основу полную форму имени (Николаев, Никольский). Коленьков — это «сын Коленьки», то есть потомок человека, которого в семье или в деревне звали ласково, по-домашнему.

Спорных версий здесь нет. Иногда пытаются связать фамилию с диалектным словом «колень» (от «колено»), но это маловероятно: суффикс -к- в основе указывает именно на именную уменьшительную форму. В ономастических справочниках, например в работах Б. Унбегауна, такие фамилии разбираются как типичные патронимы от производных форм канонических имен.

Фамилия нередкая, встречается в разных регионах, но особенно часто — в бывших вотчинах и поместьях центральной России, где имя Николай было в каждом третьем поколении. Среди носителей нет громких исторических фигур, зато есть много людей, чьи предки так и остались в документах как «Коленька Иванов сын» — пока в XIX веке фамилия не закрепилась окончательно.