Фамилия Мастеренкова принадлежит к распространённому типу русских фамилий, образованных от прозвищ, связанных с ремеслом. В её основе лежит слово «мастер» — человек, достигший высокого искусства в своём деле. Однако фамилия эта не прямая, а с уменьшительно-ласкательным или пренебрежительным оттенком, что выдаёт суффикс «-енк-».

Суффикс «-енк-» в русских фамилиях — характерный маркер украинского или южнорусского происхождения. Он часто указывал на молодого, начинающего мастера или подмастерья. В Малороссии и на южных землях России «мастерёнком» называли не просто ученика, а того, кто уже овладел ремеслом, но ещё не получил полного признания или статуса. Таким образом, Мастеренков — это буквально «сын или потомок того, кого звали Мастерёнок». Женская форма Мастеренкова сохраняет ту же основу и указывает на принадлежность к роду.

В отличие от более «столичной» фамилии Мастеров, которая могла принадлежать потомкам признанных цеховых мастеров, Мастеренкова несёт в себе оттенок регионального, более простого происхождения. Предки носителей этой фамилии, скорее всего, были ремесленниками в небольших городах или сёлах — кузнецами, плотниками, сапожниками, которые передавали навыки из поколения в поколение. Фамилия не даёт точного указания на конкретное ремесло, но ясно говорит о профессиональной среде, из которой вышла семья.

Интересно, что в некоторых говорах слово «мастерёнок» могло иметь ироничный смысл — так называли хвастуна, который мнит себя умельцем, но на деле лишь подражает настоящему мастеру. Однако в основе фамилии всё же лежит уважение к труду, а не насмешка. Географически фамилия Мастеренкова чаще встречается в Курской, Белгородской, Воронежской областях и на востоке Украины — в регионах, где в XVII–XIX веках активно селились ремесленники и крестьяне, бежавшие от крепостного права.