Фамилия Люкек — один из тех редких случаев, когда написание почти полностью совпадает со звучанием, но при этом не даёт очевидной подсказки о происхождении. В русской ономастике она стоит особняком: в ней нет привычных суффиксов -ов, -ин или -ский, а значит, перед нами не «патроним» (сын такого-то), а скорее всего, застывшее прозвище или иноязычное заимствование, которое не переоформили по русским словообразовательным шаблонам.

Самый вероятный путь появления фамилии — через тюркские или финно-угорские языки. В тюркских наречиях основа «люк» (или «лёк») может означать нечто вроде «глина», «ил», а также встречается в значениях «трясина» или «топкое место». Суффикс -ек в тюркских языках часто уменьшительный или образующий прилагательные. Таким образом, Люкек могло быть прозвищем человека, жившего у болотистой местности, или же того, кто работал с глиной — гончара, мастера по сырцовому кирпичу. Вторая версия — происхождение из балтийских языков (литовского или латышского), где корень «liuk-» связан с глаголами, означающими «гнуть», «сгибать». Тогда Люкек — прозвище горбуна или сутулого человека.

Есть и менее очевидная гипотеза: фамилия могла возникнуть как искажённая запись немецкой фамилии Lück (Люк) с добавлением славянского суффикса -ек, что характерно для регионов смешанного населения (Поволжье, Прибалтика, западные губернии). В таком случае исходное немецкое слово Lücke — «щель», «пробел», и прозвище могло относиться к человеку с редкими зубами или к тому, кто жил в узком проулке.

Географически фамилия Люкек крайне редка и фиксируется в основном на юге России и в Западной Сибири — зонах активных контактов с тюркскими народами. В дореволюционных метрических книгах она встречается у казаков и крестьян, но не у дворянства. Сословно это однозначно низовая фамилия: её носители не были крупными землевладельцами или чиновниками. Известных исторических личностей с такой фамилией нет, что лишь подтверждает её локальный, «однодворный» характер — она могла принадлежать одной-двум семьям в конкретном селе.