Основой фамилии Милёнушкина послужило мирское имя Милёнушка. Мирское имя Милёнушка берёт начало от устаревшего прилагательного «милёный» со значением «милый, родной». Вероятно, родители назвали ребёнка именем Милёнушка, желая, чтобы он вырос приятным людям, имел добрый нрав и отзывчивый характер. Не исключено, что фамилия Милёнушкина образована от прозвища Милёнушка, имеющего ту же этимологию, что и имя. В таком случае, именование Милёнушка отражает особенности характера его обладателя. Таким образом, потомок человека, обладающего именем Милёнушка, со временем получил фамилию Милёнушкин.