Фамилия Ларионенко — типичный образец украинской модели фамилий на -енко, которая буквально означает «сын Лариона». В основе лежит имя Ларион — народная, сокращённая форма полного крестильного имени Илларион. В бытовой речи и документах XVII–XVIII веков, когда на украинских землях активно формировались фамилии, полные имена часто усекали, и «Илларион» превращался в «Ларион» или «Ларивон». Именно от этой разговорной, а не книжной формы и пошла фамилия.

Греческое имя Илларион (Ἱλαρίων) переводится как «веселый, радостный» — от слова «хиларос» (ἱλαρός). В православных святцах это имя носили несколько раннехристианских подвижников, что обеспечило ему популярность в народе. Однако в просторечии начальное «и» часто отпадало, и полная форма сохранялась в основном в церковной среде, а сокращённая — в крестьянском и казачьем быту. Поэтому Ларионенко — не столько «сын веселого», сколько «сын человека по имени Ларион» (которого в крещении могли назвать Илларионом).

Суффикс -енко в украинской ономастике — самый распространённый патронимический показатель. В XVI–XVII веках он обозначал прямую принадлежность: «чей сын?» — «Ларионенко». Позже этот суффикс закрепился как наследственная фамилия, а не отчество. По географии фамилия Ларионенко чаще всего встречается в центральных и восточных областях Украины — на Полтавщине, Черкащине, Сумщине, а также в южных регионах, куда в XVIII–XIX веках переселялись украинцы.

В русских документах фамилию могли записывать и через «о» (Ларионенко), и через «а» (Ларионенко), хотя этимологически правильным считается первый вариант — от имени Ларион. Встречается и вариант Ларионенков — это уже русифицированная форма с добавлением русского суффикса -ов к украинской основе. Но исходная, «чистая» фамилия — Ларионенко — прямо указывает на украинское происхождение рода и на то, что предок носителя звался Ларионом.