Фамилия Кудюкин образована от прозвища Кудюка, а в её основе лежит диалектный глагол «кудюкать». В рязанских, тамбовских и воронежских говорах это слово означало «куковать», то есть издавать звук, похожий на кукушку, или «сидеть сложа руки, бездельничать». Прозвище Кудюка могли дать человеку с монотонной, протяжной речью, либо, в более ироничном ключе, тому, кого считали праздным или медлительным.

Словообразовательная модель здесь прозрачная и типичная для русского севера и центра. Суффикс -ин указывает на принадлежность: Кудюкин — это «сын Кудюки» или «человек из семьи Кудюки». В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые чаще образовывались от полных форм (Кудрявцев от Кудрявец), -ин закрепился за основами на -а/-я. Это сразу говорит о том, что прозвище Кудюка было широко употребительным в быту, а не книжным.

Менее вероятная, но возможная версия связывает фамилию с личным именем Кудюк, которое могло быть уменьшительной формой от редкого календарного имени, например, Кодрат (через народное Кудрат). Однако в ономастической литературе (в частности, у Б. Унбегауна) такие переходы для фамилий на -ин нехарактерны: обычно прозвища на -юка (ср. Вертюка, Бурдюка) давали по действию или внешности, а не по имени.

Географически фамилия Кудюкин встречается в основном в Центральной России и Поволжье, особенно в Пензенской и Ульяновской областях. Это указывает на то, что предки носителя фамилии, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми из этих регионов, а само прозвище возникло в среде, где диалектное слово «кудюкать» было в ходу.