Фамилия Мариненков — редкий пример того, как церковное имя, почти забытое в миру, сохранилось в фамильном прозвище. Её основа — мужское крестильное имя Марин, которое в переводе с латыни означает «морской». В святцах это имя носили несколько почитаемых фигур: мученик Марин (память 30 марта), праведный Марин (16 апреля) и преподобный Марин (15 июня). На Руси имя Марин никогда не было распространённым, поэтому и фамилия встречается нечасто.

Словообразовательная модель здесь двойная. Сначала появилась украинская или белорусская фамилия Мариненко — по типичной для этих земель модели «имя + -енко», означавшей «сын Марина» или «потомок Марина». Затем, когда носитель фамилии перебрался в великорусские области, фамилию русифицировали, добавив суффикс -ов: так Мариненко превратился в Мариненкова. В русской традиции суффикс -ов указывает на принадлежность роду, поэтому конечная форма читается как «из рода Мариненко».

Существует и альтернативная гипотеза, связывающая фамилию с женским именем Марина («морская»). Однако она менее вероятна: фамилии от женских имён в крестьянской и мещанской среде были крайне редки, а в основе патронимических фамилий почти всегда лежало мужское имя главы семьи. Таким образом, наиболее правдоподобная версия — что предок носителя фамилии Мариненков был человеком, носившим редкое крестильное имя Марин, а его потомки, пройдя через украинскую модель на -енко и русскую на -ов, закрепили эту память в современной форме.