Фамилия Меркуленкова — женская форма от Меркуленков, и её стоит разбирать через мужской вариант. Основа здесь — имя Меркул или Меркула. В русских говорах так сокращали и переделывали крестильное имя Меркурий (от латинского Mercurius — в честь римского бога торговли). Это имя носили несколько раннехристианских святых, поэтому оно вошло в святцы и было распространено у православных, хоть и не так часто, как Иван или Пётр.

Словообразовательная цепочка простая: от имени Меркул (разговорная форма Меркулы) через притяжательное прилагательное с суффиксом -енк- и далее — фамилия на -ов. Суффикс -енк- в русских фамилиях (Меркуленков, а не Меркулов) указывает на украинское или южнорусское происхождение. На территориях современной Украины, а также в Белгородской, Воронежской, Курской областях суффикс -енко (в русифицированном виде -енков) был типичен для фамилий крестьян и казаков. Меркуленков — это буквально «сын Меркула» или «потомок Меркула». Женская форма Меркуленкова, соответственно, — «жена или дочь Меркуленкова».

Встречается фамилия и в вариантах Меркуленко (без русификации), Меркулов, Меркульев, Меркушин. Отличие Меркуленкова от более частой Меркуловой именно в этом уменьшительно-патронимическом суффиксе: Меркулов — прямой патроним от Меркул, а Меркуленков — от формы с суффиксом -енк-, который в украинской традиции передавал не просто родство, а ещё и оттенок «малый», «младший» (ср. Иван — Иваненко — Иванович). Так что предок носителя фамилии был, скорее всего, не старшим в роду или же его отца звали не просто Меркулом, а уменьшительно — Меркулкой, откуда и пошло «Меркуленок» — «ребёнок Меркулки».

Географически фамилия тяготеет к югу России и востоку Украины. В дореволюционных метрических книгах Меркуленковы встречаются в Харьковской, Полтавской губерниях, а также среди однодворцев южных уездов — потомков служилых людей, которые переводились на охрану границ. Таким образом, Меркуленкова — не дворянская фамилия, а крестьянско-казачья, с чёткой региональной привязкой к зоне украинского влияния в русской антропонимии.