Фамилия Кузеленков — это отчество в третьем поколении, «внучий» патроним. Она образована по цепочке: сначала от имени Кузеля (производная форма от Кузьма, Косма) появилось отчество Кузеленко («сын Кузели»), а затем от него — фамилия Кузеленков, то есть «сын Кузеленко» или «внук Кузели». Суффикс -енко- в основе (Кузеленко) однозначно указывает на украинское происхождение: именно на территории Украины такие формы были распространены как именование по отцу. Попав в великорусскую среду, фамилия обросла типичным русским патронимическим суффиксом -ов, что и дало современное окончание.

Исходное имя Кузьма (церковная форма Косма) восходит к греческому «косма» — «мир, порядок, мироздание», а также «украшение». В народе это имя давали часто, поэтому неудивительно, что оно породило множество уменьшительных и обиходных форм: Кузька, Кузя, Кузема, Кузеля. Именно от последней — Кузеля — и пошла рассматриваемая фамилия. Таким образом, предок носителей фамилии Кузеленков был человеком по имени Кузьма, которого в быту звали ласково или сокращённо Кузеля, а его сын уже записывался как Кузеленко. Со временем, когда потомки переселились или оформили фамилию по русскому образцу, она закрепилась в виде Кузеленков.