Фамилия Колужонков — редкий случай, когда географическая привязка почти наверняка перевешивает прозвищную или именную основу. В центре стоит корень «Колуж-», который с высокой вероятностью отсылает к городу Калуга. В старых говорах и документах форма «Колуга» (через «о») была распространена: так, в XVI–XVII веках реку Калужку и сам город нередко писали как «Колуга». Отсюда прозвище «Колуга» или «Колужонок» — человек, пришедший из Калуги или живший на Калужской земле.

Суффикс «-онк-» (в современном написании «-онк-») — уменьшительно-уничижительный или, чаще, указательный на малороссийских и западнорусских территориях. В белорусской и украинской традиции «Колужонок» означало бы «маленький калужанин» или «сын калужанина». Однако фамилия оформлена по великорусской модели: к основе на «-онок» добавили типичный русский суффикс принадлежности «-ов». Получилась двойная фамильная конструкция: сначала человека звали по отцу «Колужонков сын» (то есть сын того, кого звали Колужонок), а потом это закрепилось как фамилия.

Словообразовательная схема нечастая, но не уникальная: похожим образом возникли фамилии Козлёнков, Волчонков, Ребятёнков. В случае Колужонков основа не животная и не именная, а топонимическая. Это говорит о том, что предок носителя фамилии был выходцем из Калуги или её окрестностей, а его самого в новой местности прозвали «калужским парнем» или «калужским сыном».

В сословном плане фамилия недворянская: такие «географические» прозвища с уменьшительным суффиксом чаще всего закреплялись за крестьянами, реже — за посадскими людьми, переселившимися в другие губернии. В документах XIX века Колужонковы встречаются в южнорусских и центральных областях, что подтверждает версию миграции из Калужской губернии.

Других убедительных версий происхождения нет. Гипотеза о связи с диалектным словом «колуга» (в некоторых говорах — «заводь», «лужа», «топкое место») маловероятна: такие основы обычно дают фамилии без уменьшительного суффикса (Колугин, Колужников). А вот прозвище «Колужонок» прямо указывает на человека «из Калуги» — и это самое простое и надёжное объяснение.