Фамилия Мисенков образована от прозвища Мися, и в её основе лежат две версии, связанные с украинским языком. Первая и наиболее вероятная восходит к слову «мiський» — «городской». В старину городом называли небольшое поселение, обнесённое огородом (то есть изгородью, частоколом). Прозвище Мися мог получить человек, который перебрался из города в деревню: его происхождение выдавало городские привычки, речь или манеру держаться, и односельчане закрепили за ним это отличие.

Вторая версия отталкивается от глагола «мiсити» — «месить». Тогда Мисей — прозвище по ремеслу: так могли называть пекаря, который месил тесто, или гончара, разминавшего глину. Эта гипотеза правдоподобна, но уступает первой: прозвища от глаголов чаще давали по конкретному действию, а «месить» — занятие слишком обыденное, чтобы стать устойчивым личным именованием. В то же время указание на «городского» было яркой социальной характеристикой, особенно в среде сельских жителей, где такие прозвища приживались легко.

Суффикс -енков указывает на модель отчества с уменьшительной формой: Мисенко — сын Миси, а Мисенков — потомок Мисенка. Такая цепочка типична для южнорусских и украинских фамилий, которые позже адаптировались к русской словообразовательной норме. Фамилия встречается в регионах, исторически связанных с украинским и южнорусским населением, — в Курской, Белгородской, Воронежской областях, а также в среде казачества. Точных сведений о первом носителе или дате возникновения фамилии нет, но по модели образования она относится к пласту прозвищных фамилий XVII–XVIII веков, когда крестьяне и посадские люди массово получали наследственные именования по личным прозвищам.