Фамилия Неволенкова образована от мирского имени Неволя. В старину такое имя давали не в обиду, а наоборот, с заботой о ребенке. Существовал древний обычай «охранительных» имен: родители нарекали младенца Неволей, чтобы обмануть злых духов, которые, по поверьям, не станут покушаться на того, кто уже носит «несчастливое» имя. Считалось, что такая хитрость убережет дитя от бед, и, вопреки смыслу, жизнь у человека сложится вольная и счастливая.

В основе фамилии лежит не каноническое церковное имя, а прозвище, которое закрепилось за родоначальником. Суффикс -енко в составе фамилии — верный признак украинских корней основателя рода. На восточнославянских землях, особенно в левобережной Украине, эта модель патронимии была распространена повсеместно: она означала «сын такого-то» или «потомок такого-то». Поэтому Неволенков — это буквально «внук или правнук Невили», то есть человека, носившего имя Неволя.

Изначально фамилия звучала как Неволенко и бытовала в мужском роде. Когда же род разросся и потомки перебрались в великорусские губернии, фамилия обросла типичным для русского севера и центра суффиксом -ов, превратившись в Неволенков. Женская форма Неволенкова закрепилась в документах как естественное отражение семейной принадлежности, хотя по сути своей она указывает на ту же родовую линию.

Стоит заметить, что в отличие от многих фамилий, где корень легко спутать с отрицанием («не воля»), здесь мы имеем дело не с характеристикой характера или социального положения, а именно с личным именем-оберегом. Подобные имена (Некрас, Неждан, Нелюб) были широко распространены в дохристианской и раннехристианской традиции, и фамилия Неволенкова — один из немногих живых следов этого архаичного пласта народной культуры.

Таким образом, потомок человека, обладающего именем Неволя, со временем получил фамилию Неволенкова. Сегодня она встречается преимущественно в регионах, куда в XVIII–XIX веках переселялись украинские крестьяне и казаки, — на юге России, в Поволжье и на Урале, что еще раз подтверждает её южнорусское происхождение.