Фамилия Мареннинков — редкий случай, когда в основе лежит женское имя, а не мужское. Она образована от имени Марена, которое в старину было либо формой крестильного имени Марина (от латинского marinus — «морская»), либо самостоятельным славянским именем. Женская основа — отличительная черта: такие фамилии (Марьин, Татьянин, Ольгин) обычно получали дети, которых воспитывала одна мать, или внебрачные сыновья. Сначала появилось отчество Мареннин — «сын Марены», а к нему добавили патронимический суффикс -ов, закрепивший фамилию за родом.

Двойное -нн- в суффиксе — не ошибка, а результат словообразовательного сдвига. В основе лежит притяжательное прилагательное Мареннин (от Марена + -ин), которое при добавлении -ов дало форму Мареннинов. На слух фамилия звучит как образованная от прозвища, но на деле это чисто патронимическая модель, где двойная «н» — след двух последовательных суффиксов.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и украинским говорам, где имя Марена (иногда как Марёна) было особенно распространено в XIX веке. Встречается она и в варианте Маренников — с одной «н», что упрощает произношение, но теряет указание на женскую основу. В переписях и ревизских сказках такие фамилии часто фиксировали за крестьянами и мещанами, реже — за однодворцами.

Спорный момент: некоторые краеведы связывают фамилию с растением марена (красильная марена), из которого добывали красный краситель. Но словообразовательная логика говорит против: от названия растения образовали бы Маренников (по модели «травник — Травников»), а не Мареннинков. Женское имя Марена — более надёжный источник, тем более что в русских говорах оно бытовало как уменьшительное от Марина.

Сравнение с однокоренными фамилиями подтверждает этот вывод. Маренников — фамилия от профессии или растения, Маренин — от мужского имени Мареня (редкая форма Матвея или Мартына), а Мареннинков — единственная, где суффикс -ин- указывает на женское имя. Такое различие в суффиксах говорит о том, что предки носителя этой фамилии были людьми, для которых имя матери имело решающее значение при записи рода.