Фамилия Модленко — один из тех случаев, когда прозрачная на первый взгляд основа ведет к неожиданному повороту. Если отбросить типичный украинский суффикс -енко (указывающий на происхождение по отцу или принадлежность), остается корень «Модл-». Именно он и таит главную загадку.

Самая вероятная версия связывает фамилию с немецким или идишским корнем «Mödel» или «Modl» — уменьшительной формой от имени Модест (в немецкой традиции) или от идишского «модл» (маленький, кроткий). В XVIII–XIX веках на территории современной Украины, особенно в черте оседлости, существовали еврейские общины, и фамилии на -енко среди еврейского населения не были редкостью — их часто давали при переходе в православие или при записи в ревизские сказки. Таким образом, Модленко могло означать «сын Модла» или «потомок того, кого звали Модест/Модл».

Вторая, менее распространенная гипотеза выводит фамилию из западнославянских диалектов, где «modły» означало «молитвы» или «просьбы». В этом случае Модленко — потомок человека, имевшего прозвище Модла (например, за набожность или за привычку что-то выпрашивать). Однако эта версия слабее, так как в украинском языке слово «модла» не закрепилось, а суффикс -енко типичен именно для украинской, а не польской модели.

Географически фамилия редкая, встречается в основном в центральных и юго-восточных областях Украины, а также среди потомков переселенцев в России. Никаких данных о дворянском происхождении или принадлежности к известным родам нет: Модленко — типичная фамилия из крестьянской или мещанской среды, возникшая в XIX веке, когда фамилии массово закреплялись за простыми людьми. Ударение в фамилии плавающее: в одних семьях говорят Модле́нко, в других — Мо́дленко; второй вариант ближе к исходному корню.