Фамилия Маталчёнков — яркий пример того, как редкая словообразовательная модель может рассказать о происхождении больше, чем очевидный корень. Она образована с помощью суффикса -ёнков, который в русских фамилиях встречается значительно реже, чем стандартные -ов/-ев. Этот суффикс — вариант отчества «внук»: Маталчёнок — «сын Маталка», а Маталчёнков — «внук Маталка» или «сын Маталчёнка». Такая форма типична для южнорусских и украинских говоров, где патронимы на -ёнок/-онок (ср. Булгаков от Булгак, Шевченков от Шевченко) переоформлялись в фамилии на -ов под влиянием великорусской традиции.

Основа фамилии — Маталко. Это прозвище, скорее всего, профессиональное или характеризующее. В русских диалектах слово «маталка» означало «моток ниток» или «катушка», а «матать» — мотать, наматывать. Соответственно, Маталком могли назвать ткача, прядильщика или человека, занятого изготовлением верёвок, канатов. Вторая версия, менее вероятная, но возможная: «матать» в переносном смысле — «суетиться, метаться» (ср. «маета»). В этом случае прозвище Маталко дали бы непоседливому, суетливому человеку.

Географически фамилия тяготеет к зоне перехода белорусских и смоленских говоров в южновеликорусские. Формант -ёнков характерен именно для этого региона, в отличие от севернорусских -ёнок (без приращения -ов). Таким образом, предки носителей фамилии Маталчёнков жили, вероятнее всего, на территории современной Смоленской, Брянской или соседних областей Беларуси, и были либо ремесленниками, связанными с текстильным производством, либо получили прозвище за свой беспокойный нрав.