Фамилия Коноваленкова — женская форма фамилии Коноваленков, а та в свою очередь — отчество второго порядка, то есть «внук Коновала» и одновременно «сын Коноваленко». Такую цепочку выстраивают лингвисты, разбирая её по составу. В основе лежит прозвище Коновал — так в старину называли человека, лечившего лошадей, то есть конского ветеринара. Слово составное: от «конь» и глагола «валять», который в древнерусском языке имел значение «лечить», «врачевать» (сравните с современным «валять дурака» — смысл уже другой, а изначально глагол был шире).

Суффикс -енк- в фамилии Коноваленков указывает на украинское происхождение: в украинской ономастике -енко — типичный патронимический суффикс, означающий «сын» или «потомок». В русских землях такие фамилии распространились через переселенцев из Малороссии или через контакты с казачеством. Таким образом, прямой предок носителя фамилии Коноваленкова — не просто Коновал, а его сын, которого звали Коноваленко, а уже внук получил фамилию по деду с добавлением родового суффикса.

Фамилия нередкая для южных и центральных областей России, особенно для тех, где было развито коневодство: Курская, Воронежская, Ростовская губернии. Прозвище Коновал было широко распространено — коновалы составляли отдельную профессиональную группу, иногда даже странствовали по деревням, и их ремесло ценилось. Со временем прозвище закрепилось как фамильное имя, а суффикс -енко- добавил оттенок «сыновства», что и дало форму Коноваленков.