Фамилия Кузюленко — характерный пример украинской фамилии, образованной по продуктивной модели с суффиксом -енко. Этот суффикс в украинской ономастике выполняет роль указателя на родство: первоначально он означал «сын» или «потомок» (аналогично русскому -ов/-ев или польскому -ич). Таким образом, Кузюленко — это «сын Кузюли» или «потомок Кузюлы».

Основа фамилии — прозвище Кузюля. Оно, скорее всего, восходит к украинскому слову «кузюля» (или «кузуля»), которое в разных диалектах обозначает одно и то же: «кукушка». В некоторых говорах так называли и небольшого жука-короеда, но в прозвищах людей чаще всего использовали зооморфные сравнения. Кузюлей могли прозвать человека за манеру поведения (например, задумчивого или ведущего одинокий образ жизни, как кукушка), либо за внешность (сутулость, привычку сидеть скрючившись — «кузюлиться» на юго-западе России и в Украине значит «съёживаться, сжиматься»). Вторая версия (от глагола «кузюлиться») даже более правдоподобна: прозвища по характерной позе или походке давали часто.

Встречается и вариант Кузюленко с ударением на второй слог (Кузюленко), что не меняет сути, а лишь отражает местный акцент. Географически фамилия тяготеет к центральным и восточным областям Украины — Черкасчине, Полтавщине, Сумщине, где суффикс -енко исторически доминировал. В России Кузюленко встречается в основном на юге (Кубань, Ростовская область) — как следствие переселений украинских крестьян в XIX — начале XX века.

По социальному происхождению это, скорее всего, фамилия казацкого или крестьянского сословия. В среде украинского казачества и сельских общин прозвища-характеристики были нормой, а суффикс -енко закрепился за потомками. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано — в гербовники она не попала.

Сравните с однокоренными: Кузьменко (от имени Кузьма) — более массовая и очевидная фамилия, а Кузюленко стоит в ряду с Кузюрой, Кузютиным, где основа — именно прозвище, а не каноническое имя. Это делает её редкой и более ценной для генеалогии: носитель Кузюленко может с высокой вероятностью восстановить не только имя предка, но и его прозвищное прозвание — «Кузюля».