Фамилия Литенкова — это женская форма от мужской фамилии Литенков. В основе лежит прозвище Литень, которое в украинском языке означает «летун» (от слова «літати» — летать). Так могли прозвать человека быстрого, подвижного, ловкого или, наоборот, суетливого и непостоянного. В говорах слово могло иметь ироничный оттенок — «ветреник», «непоседа».

С точки зрения словообразования фамилия Литенкова — это отчество второго порядка. Сначала от прозвища Литень образовали уменьшительную форму Литенко (по украинской модели на -ко, типичной для сыновей). Затем от неё возникла фамилия Литенков («сын Литенко»), а Литенкова — её женский вариант. Такую модель часто встречаем в южнорусских и украинских фамилиях: она указывает на то, что родоначальник был внуком человека по прозвищу Литень.

Географически фамилия Литенкова — редкая. Её очаги находятся в Курской, Белгородской и Воронежской областях, а также на востоке Украины, что подтверждает украинское происхождение корня. В отличие от распространённых фамилий на -ов/-ев, эта модель (Литенко → Литенков) сохраняет следы украинского именования, адаптированного под русскую патронимическую систему.

В ономастических справочниках фамилию не путать с однокоренной Лите́нко (без суффикса -ов), которая осталась в исходной украинской форме, или с фамилией Ли́твинов (от «литвин» — житель Литвы). Здесь корень другой — чисто прозвищный, связанный с качеством, а не с этнонимом.