Фамилия Милюченкова — яркий пример того, как русская фамилия может быть «собрана» из нескольких словообразовательных элементов, каждый из которых добавляет ей оттенок значения. В основе лежит имя Милюта — это не официальное крестильное имя, а народная, обиходная форма от канонического Емельян (в старину — Емилиан). Или, что не менее вероятно, от имени Милий (римского происхождения, означающего «милый»). Уменьшительно-ласкательный суффикс -ют- (как в именах Милюта, Малюта) придавал основе оттенок нежности или, наоборот, фамильярности в бытовом общении.

Далее в дело вступает суффикс -енк-, который в восточнославянских землях, особенно на территории современной Украины и в южных русских областях, имел значение «маленький», «сын» или «потомок». Таким образом, Милюченко — это буквально «сын Милюты», или «маленький Милюта». А финальное -ов (в женском роде -ова) — это уже чисто русский патронимический суффикс, который «пришил» фамилию к общей модели русских фамилий. Изначально фамилия звучала как Милюченков, и только форма женского рода — Милюченкова — закрепилась в официальных документах для женщин.

Интересно, что фамилия Милюченкова (и её мужской вариант Милюченков) распространена в основном в центральных и южных регионах России, а также в Беларуси. Она встречается в Курской, Белгородской, Воронежской областях, что подтверждает её происхождение из зоны контакта великорусского и малороссийского наречий. В отличие от фамилий на -ин (типа Милютин), которые тоже образованы от того же корня, форма на -енков указывает на более позднюю «русификацию» украинской по происхождению модели. Предки носителей фамилии, скорее всего, были крестьянами или однодворцами, которые в XVII–XVIII веках переселялись на южные рубежи государства, и их фамилия несёт в себе память о том, что когда-то родоначальника звали просто Милюта — ласково и по-домашнему.