Фамилия Мотыженкова — женская форма фамилии Мотыженков, и её происхождение уходит корнями в прозвище или профессию, а не в крестильное имя. Основа фамилии — «мотыга», сельскохозяйственное орудие для рыхления почвы. Слово «мотыга» в русских говорах имело и переносное значение: так могли назвать человека, который работает медленно, «ковыряется», или, наоборот, того, кто постоянно суетится, «мотыжит» — делает много мелких, суетливых движений. Таким образом, прозвище Мотыга или Мотыженок (с уменьшительно-ласкательным суффиксом -енок, характерным для северо-западных и центральных говоров) давали либо крестьянину, работающему мотыгой, либо человеку с определённым складом характера.

Модель образования фамилии на -ов/-ев — самая распространённая в России, она указывала на принадлежность: Мотыженков — сын Мотыженка. Суффикс -енок здесь стоит в основе, а не в окончании, что отличает фамилию от более частых «мотыгинских» вариантов (например, Мотыгин). Эта особенность — редкая: фамилии с суффиксом -енок в основе встречаются в основном в Вологодской, Архангельской и некоторых других северных областях, где такие прозвища бытовали до фамильной реформы.

В ономастических работах, например, у Б. Унбегауна, фамилии от названий орудий труда обычно относят к «профессиональным», но с оговоркой: прямое указание на занятие могло стереться и закрепиться как прозвище. В случае с Мотыженковым более вероятна именно профессиональная версия — мотыжник, земледелец, обрабатывавший поле вручную. Социальный контекст: такие фамилии почти всегда крестьянские, без дворянских корней.

Географически фамилия редкая, её можно встретить в основном в средней полосе России и на юге (Курская, Воронежская области), хотя корень «мотыга» распространён повсеместно. Сравните с однокоренными: Мотыгин (более частый вариант), Мотыженко (украинизированная форма), Мотыжников. Мотыженков выделяется именно архаичным суффиксом -енок, который в других регионах давно вытеснен -ов или -ин.

Есть и альтернативная, менее правдоподобная версия: от прозвища Мотыж — человека с неровной походкой или «мотыляющегося» (от глагола «мотылять» — качаться, шататься). Но она слабая, так как глагол «мотылять» имеет другое ударение и редко становился основой прозвища. Основная версия — трудовая, крестьянская, и фамилия Мотыженкова прямо говорит о предке, который знал, что такое работать мотыгой от зари до зари.