Фамилия Мысленков — редкий случай, когда прозвище строится не вокруг действия или внешности, а вокруг образа мыслей. В её основе лежит слово «мысль» или, что вероятнее, древнерусское «мысль» в значении «дума, размышление». Человек, получивший прозвище Мысленок, мог быть задумчивым, рассудительным, медлительным в решениях — либо, напротив, острым на язык и склонным к неожиданным умозаключениям. В народе такое прозвище могли дать и тому, кого считали «себе на уме».

Суффикс -енк- в основе — уменьшительно-уничижительный или, реже, указывающий на принадлежность к младшему поколению. В данном случае Мысленок — это «маленький мыслитель» или «сын Мысля» (если существовало личное имя Мысль, что маловероятно, но не исключено для дохристианской эпохи). Фамилия образована по стандартной патронимической модели: Мысленок → Мысленков, то есть «сын Мысленка». Типичный для центральных и северных губерний суффикс -ов закрепил фамилию в форме притяжательного прилагательного.

Географически фамилия тяготеет к Владимирской, Костромской и Нижегородской областям — регионам, где были распространены прозвища, образованные от абстрактных понятий. Встречается также в бывших вотчинах Строгановых на Урале, куда переселенцы приносили свои родовые именования в XVII–XVIII веках.

Редкость фамилии объясняется необычностью основы: прозвища от «мысли» давали нечасто, предпочитая более наглядные характеристики — ремесло, внешность, повадки. Мысленковы, скорее всего, происходят из крестьянской или посадской среды: в дворянских родословных книгах фамилия не зафиксирована. В ревизских сказках XVIII века носители фамилии числятся среди государственных крестьян и однодворцев южных уездов, что указывает на миграцию из центра России.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Мыслов, Мысляев, Мыслин — показывает, что Мысленков стоит особняком. Если Мыслов мог произойти от имени Мысло (сокращение от Мыслимир), то Мысленков прямо отсылает к прозвищу, а не к крестильному имени. Это делает фамилию более «народной» и прозрачной по смыслу, хотя со временем её внутренняя форма стёрлась: современный носитель вряд ли свяжет свою фамилию с размышлениями, а не с «мыслями» в бытовом смысле.