Фамилия Луниченко строится по типичной украинской модели с суффиксом -енко, который в XVI–XVII веках означал «маленький» или «сын» (то есть «сын Лунича»). Основа здесь — Лунич, краткая форма от имени или прозвища Лунь. В отличие от множества фамилий на -енко, образованных от крестильных имён (Иван → Иванченко), Луниченко восходит к прозвищу из мира природы.

Лунь — это хищная птица семейства ястребиных, светлая, с характерным низким полётом над полями и болотами. Прозвище Лунь в старину давали либо человеку с седыми, белесыми волосами (по цвету оперения птицы), либо тому, кто был тихим, незаметным, «парящим» в стороне от дел. Встречается и другая версия: в южнорусских и украинских говорах «лунь» могли называть вялого, сонного человека. Но первая — про внешность — встречается в исторических источниках чаще: в боярских и казацких списках нередко фиксировали Луня как человека с «белой головой».

Географически фамилия Луниченко плотнее всего привязана к центральной и восточной Украине — Черкасская, Полтавская, Сумская области, а также юг России (Кубань, Ростовская область), куда фамилия попала с переселенцами из Малороссии. В Беларуси встречаются однокоренные Лунич, Луневич, но именно форма на -енко указывает на украинскую среду формирования.

Любопытная деталь: при записи фамилии в метрических книгах XIX века нередко путали с фамилией Луничев, считая её русским аналогом. Но Луниченко — это не «сын Луни», а «сын Лунича», то есть потомок человека, которого звали Лунич (а не просто Лунь). Такая двойная патронимическая цепочка (прозвище → отчество → фамилия) характерна для более позднего этапа закрепления фамилий, когда первоначальное прозвище уже успело обрасти суффиксом -ич.

Сословного барьера фамилия не имела: Луниченко встречаются и среди казацкой старшины, и среди крестьян. В реестрах Запорожского войска зафиксированы казаки с похожими прозвищами, но письменных свидетельств о дворянстве этой фамилии нет — она осталась в основном в среде мещан и сельских обывателей.