Фамилия Мерзлюков — одна из тех, что образована от прозвища, корни которого уходят в диалектную лексику. В её основе лежит слово «мерзлый» или «мерзляк», то есть человек, который постоянно мёрзнет, зябнет. В русских говорах «мерзлюкой» могли назвать не только того, кто кутается в тёплую одежду даже летом, но и в переносном смысле — вялого, медлительного человека, словно «застывшего» на месте. Так что прозвище Мерзлюк, от которого пошла фамилия, скорее всего, дали по заметной особенности характера или поведения.

Модель образования здесь прозрачная: основа «Мерзлюк-» плюс патронимический суффикс «-ов». Суффикс «-юк» в русских фамилиях встречается реже, чем «-як» или «-ак», и чаще характерен для южнорусских и украинских земель. Это даёт косвенную подсказку: предки носителей фамилии Мерзлюков могли жить в районах, граничащих с Украиной, или в южных областях России, где такие суффиксы были распространены. Впрочем, фамилия встречается и в центральных регионах, так что географическая привязка не жёсткая.

Словообразовательная цепочка не вызывает споров: от прилагательного «мерзлый» через прозвище Мерзлюк. В отличие от фамилий, образованных от имён (Меркулов, например), здесь нет связи с церковным календарём. Это чисто бытовое, народное прозвище, каких большинство среди русских фамилий. Интересно, что однокоренные фамилии — Мерзляков, Мерзлов, Мерзликин — встречаются чаще, а Мерзлюков остаётся более редким вариантом, что делает его особенно интересным для локальной генеалогии.

Если говорить о социальном контексте, то фамилия Мерзлюков, скорее всего, крестьянская или мещанская. В дворянских родословных книгах она не фиксируется, что типично для прозвищных фамилий, не связанных с вотчинным землевладением. Письменные упоминания фамилии встречаются в метрических книгах XIX века по Симбирской и Пензенской губерниям, что подтверждает её распространение в Поволжье. Таким образом, для человека с фамилией Мерзлюков наиболее вероятный путь поиска предков — изучение ревизских сказок и исповедных ведомостей именно этих регионов.