Фамилия Ковлеков — редкий случай, когда основа не лежит на поверхности и не поддаётся однозначной трактовке. Сразу видно, что она образована по стандартной модели: к основе «Ковлек» прибавлен патронимический суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Ковлека). Вопрос упирается в то, что такое «Ковлек»: личное имя, прозвище или искажённое слово.

Самая вероятная версия связывает фамилию с тюркским корнем «кöвлÿк» или «кöвлек» — в ряде тюркских языков это слово означает «рубашка», «сорочка», а также «чехол», «оболочка». В таком случае прозвище Ковлек мог получить портной, торговец одеждой или человек, носивший необычную, заметную рубаху. В пользу этой гипотезы говорит география: фамилия встречается в регионах с сильным тюркским влиянием — в Поволжье, на Урале и в Сибири, особенно среди татар, башкир и чувашей. У чуваш, например, есть слово «кĕвлек» (рубашка, сорочка), и фамилия Ковлеков вполне могла возникнуть в чувашской среде, а затем русифицироваться через суффикс -ов.

Вторая версия, менее убедительная, выводит основу из диалектного русского глагола «ковлять» — хромать, припадать на ногу. Если так, то Ковлек — это человек с хромотой. Однако слово «ковлек» как имя или прозвище в русских говорах не фиксируется, а фамилии с корнем «ковл-» (Ковлев, Ковлягин) обычно связывают именно с тюркскими заимствованиями, а не с хромотой.

Фамилия Ковлеков — недворянская, крестьянская или мещанская по происхождению. В дореволюционных переписях она почти не встречается за пределами Урала и Прикамья, что косвенно подтверждает её тюркские корни. Носители фамилии, скорее всего, потомки крещёных татар или чувашей, которые получили фамилию по прозвищу предка, связанному с его ремеслом или внешним видом.