Фамилия Козленок образована по одной из самых прозрачных моделей: от прозвища или нецерковного имени Козел. Суффикс -енок в русской, украинской и белорусской традиции указывал на прямую связь с отцом — буквально «сын Козла». То же значение имели суффиксы -ук/-юк (Козлюк) и -ов/-ев (Козлов), но -енок придаёт фамилии уменьшительно-родственный оттенок: не просто «принадлежащий Козлу», а «маленький, младший из рода Козлов».

Исходное прозвище Козел могло даваться по нескольким причинам. Чаще всего — за упрямство, бойкость или внешнее сходство с животным (бородка, клочковатые волосы). В крестьянской среде прозвища, связанные с домашними животными, были обычным делом и не несли оскорбительного смысла. В христианской символике козёл имел двойственное значение: с одной стороны, «козёл отпущения», на которого символически возлагали грехи народа (эта метафора впоследствии перешла в светский язык), с другой — образ грешника, отделяемого от «овец» праведников. Однако в бытовых прозвищах библейская подоплёка почти не чувствовалась: крестьяне называли друг друга по чертам характера или ремеслу напрямую, без аллегорий.

Суффикс -енок типичен для восточнославянских фамилий, особенно распространённых на территории современной Беларуси и западных областей России. В польской традиции ему соответствует суффикс -ę (Kozłowski — это уже другая модель), а в украинской — -енко (Козленко). Фамилия Козленок встречается реже, чем Козлов или Козленко, что делает её более локальной: носители чаще всего происходят из регионов, где -енок сохранился как живой патронимический суффикс (например, Смоленщина, Витебщина, Псковщина).

В некоторых говорах слово «козлёнок» могло быть не только названием детёныша, но и прозвищем молодого, неопытного человека или подмастерья. Если главу семьи звали Козлом, его сына вполне могли окрестить Козлёнком — именно это прозвище и закрепилось как фамилия. В официальных документах форма Козленок встречается с XVII–XVIII веков, когда крестьяне и мещане начали массово получать фамилии по имени или прозвищу отца.

Фамилия не принадлежала дворянству — её носители были в основном крестьянами, реже ремесленниками. Встречаются варианты написания: Козленок, Козлёнок (с буквой ё), а также Казленок — под влиянием аканья. В современной России фамилия остаётся редкой, что делает её хорошим маркером для генеалогического поиска — если вы Козленок, ваши предки, скорее всего, жили в узком ареале на северо-западе страны или в Беларуси.