Фамилия Литченков образована по одной из самых распространённых в русской ономастике моделей: от прозвища или имени через суффикс -енк- и далее патронимический суффикс -ов. Суффикс -енк- (в украинской традиции часто -енко) указывает на «сына» или «потомка»: Литченко — «сын Литки» или «потомок Литки». Добавление -ов в русском варианте фамилии типично для адаптации украинских или южнорусских фамилий под великорусскую патронимическую систему: Литченко → Литченков.

Основа «Литк-» — это, скорее всего, производная от имени или прозвища Литка. В старину так могли называть человека, имевшего отношение к Литве: выходца оттуда, человека с литовскими корнями или того, кто торговал с литовцами. В русских говорах слово «литва» или «литвин» было собирательным обозначением для жителей Великого княжества Литовского, и прозвище Литка давали как этнический маркер. Менее вероятно, хотя и возможно, что Литка — это уменьшительная форма от редкого канонического имени, например, от Галактион или Полиевкт, через народные переделки, но для этого нет надёжных свидетельств.

Географически фамилия Литченков тяготеет к южнорусским областям: Курской, Белгородской, Воронежской, а также к востоку Украины. Именно в этих регионах модель с -енко и последующей русификацией через -ов была особенно активна в XVII–XIX веках. В переписных книгах и ревизских сказках фамилия встречается в среде однодворцев и государственных крестьян — сословий, часто формировавшихся из служилых людей «по прибору», которые несли сторожевую службу на южных рубежах Московского государства.

Ономастический словарь Б. Унбегауна относит фамилии с суффиксом -енко и последующим -ов к числу тех, что «обрусели» в процессе интеграции украинских переселенцев в русскую среду. Таким образом, носитель фамилии Литченков, вероятно, ведёт род от человека по прозвищу Литка, жившего на пограничье русских и украинских земель, где смешение культур и языков дало такую гибридную форму фамилии.