Фамилия Лялюков — редкий случай, когда прозвище почти наверняка образовано от звукоподражательного глагола, а не от имени или профессии. В её основе лежит южнорусское или украинское слово «лялюкать» — то есть говорить невнятно, сюсюкать, лепетать, как маленький ребёнок. Человек, получивший прозвище Лялюка, скорее всего, обладал мягкой, детской манерой речи либо, напротив, картавил или шепелявил. В говорах встречается и слово «ляля» в значении «болтун» или «пустомеля», что также могло стать источником фамилии.

Суффикс -ов указывает на типичную русскую модель образования от прозвища или отчества: Лялюк — сокращённый вариант основы, а Лялюков — «сын Лялюка» или «принадлежащий Лялюку». В отличие от фамилий на -ин, которые образуются от основ на -а/-я, здесь сработала модель отчества от мужского прозвища на согласный. Географически фамилия тяготеет к югу России — к Курской, Воронежской, Ростовской областям, а также к восточной Украине, где диалектная лексика с корнем «лял-» встречается чаще.

Вторая, менее вероятная версия связывает фамилию с тюркским словом «лялюк» — так в некоторых тюркских языках называют вид птицы или детёныша животного. Но эта гипотеза слаба: ни в одном из известных ономастических словарей (Унбегаун, Никонов) нет указаний на такой корень, а звуковая близость к русскому «ляля» и «лялюкать» гораздо естественнее объясняет появление прозвища.

В документах фамилия встречается с XVII века: в разрядных книгах упоминаются служилые люди Лялюковы из южных пограничных уездов. Скорее всего, предки носителя фамилии были не знатного, а крестьянского или казачьего происхождения — прозвища по манере речи давали в среде, где ценилась чёткая речь и прямота, и «лялюка» могло быть шутливым, но не обидным прозвищем.