Фамилия Коротеньковы образована от прозвища Коротенький. Основа здесь — прилагательное «коротенький», уменьшительная форма от «короткий». Чаще всего такое прозвище давали человеку невысокого роста. В русской традиции прозвища, описывающие внешность, были одними из самых распространённых: они не требовали особого повода и были понятны всем окружающим. Суффикс -еньк- придаёт слову ласкательный оттенок, так что прозвище могло быть не обидным, а скорее бытовым или даже домашним.

Есть и другая версия, менее очевидная. Некоторые исследователи связывают основу «короч-» с именем мифологического персонажа — Корочуна. В славянской народной традиции Корочун — это злой дух, связанный с зимним солнцеворотом и смертью. Согласно этой гипотезе, имя Коротенький давали ребёнку как оберег: считалось, что злые силы не позарятся на «плохого» или «маленького» и оставят его в покое. Такая практика — называть детей «некрасивыми» именами для защиты — хорошо известна в русской деревне. Однако эта версия менее убедительна: имя Корочун само по себе встречается в источниках редко, а связка «Корочун — Коротенький» требует дополнительных фонетических допущений.

Фамилия образована по стандартной модели: к основе прозвища добавили суффикс -ов, который в центральной России и на севере указывал на принадлежность («чей?» — сын Коротенького). Форма Коротеньковы — это множественное число, подчёркивающее, что речь идёт о роде в целом. В документах фамилия встречается в разных написаниях: Коротеньков, Коротенков, изредка Короченков. Такая вариативность объясняется тем, что вплоть до XX века фамилии записывали на слух, а местные говоры по-разному редуцировали гласные.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и поволжским областям. В переписях XIX века Коротеньковы чаще всего числились государственными крестьянами и однодворцами — потомками служилых людей, которые охраняли южные рубежи. В сословном плане это не дворянская фамилия: она не попала в родословные книги, а бытовала в крестьянской и мещанской среде.

Сравнение с однокоренными фамилиями показывает, что наряду с Коротеньковыми существовали Коротковы, Коротковские, Коротченковы. Все они восходят к одному корню, но различаются суффиксами. Коротеньковы стоят особняком как раз из-за уменьшительного -еньк-, который делает фамилию не просто описательной, а эмоционально окрашенной — такой оттенок редко встречается в фамилиях, образованных от внешних признаков.