Фамилия Мирионков — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. Чтобы понять её корень, нужно отбросить суффикс -ов (стандартный патронимический суффикс, указывающий на принадлежность: «чей?» — Мирионков) и взглянуть на основу «Мирионк-». Здесь мы видим суффикс -онк-, который в русских фамилиях встречается нечасто и чаще всего имеет украинское или южнорусское происхождение. В украинском языке суффикс -онк- (или -енк-) образует фамилии по отчеству, но в данном случае он стоит перед великорусским -ов, что говорит о поздней русификации или о том, что предок был выходцем с территории современной Украины, а затем фамилию адаптировали под русскую модель.

Основа «Мирион» восходит к имени или прозвищу. Наиболее вероятная версия — это производное от крестильного имени Мирон. В народной речи имя Мирон могло приобретать уменьшительные формы вроде Миронка, Мироня, а в некоторых говорах — Мирион (через «и» под влиянием аканья или местного произношения). Тогда Мирионков означает «потомок Мириона», то есть «внук или сын человека по имени Мирион» (уменьшительное от Мирон). Вторая, менее вероятная, но допустимая версия — связь с греческим словом «мирион» (μυριον), означающим «десять тысяч» или «бесчисленный», но в русской ономастике такие прямые заимствования редки, а фамилии от абстрактных числительных почти не встречаются. Поэтому антропонимическая версия — от имени Мирон — самая правдоподобная.

Фамилия Мирионков не относится к числу распространённых дворянских или купеческих. Скорее всего, её носители были крестьянами или мещанами, а сама фамилия закрепилась в южных губерниях России или на Слобожанщине, где были сильны украинские диалектные влияния. Суффикс -онк- в сочетании с -ов — характерный признак фамилий, которые «обрусели» поздно, уже после того, как сложились как украинские прозвища. Встречаются варианты написания Мирионков и Мирионков (с ударением на второй или третий слог), но единой нормы нет.

Если искать однокоренные фамилии, то это Миронов (самая частая), Миронков, Мироненко и Мирионов. Мирионков стоит в этом ряду как переходная форма — с двойным суффиксом, которая выдаёт смешение языковых традиций.