Фамилия Ноздренков образована от прозвища или нецерковного имени Ноздря, которое в старину давали человеку с крупными, заметными ноздрями. Имена и прозвища от названий частей тела не были редкостью на Руси: так же появились фамилии Носов, Губин, Лобов, Ушаков. Потомок человека по прозвищу Ноздря со временем стал Ноздренковым.

Словообразовательная модель здесь не совсем обычная. Если от большинства подобных прозвищ фамилии образовывались напрямую с суффиксом -ов (Ноздрёв), то в основе Ноздренкова лежит промежуточная форма — Ноздренок. Так могли называть сына или младшего родственника Ноздри, а суффикс -енок, характерный для обозначения детёнышей, закрепился в фамилии. Позже к этой форме добавили стандартный патронимический суффикс -ов, что дало конечный вариант Ноздренков. Это типичный пример того, как фамилия «застыла» на промежуточной ступени родства.

Вторая версия происхождения связана с нецерковным именем Ноздря. В дохристианскую эпоху такие имена давали не в обиду, а как оберег: считалось, что неблагозвучное или смешное имя отпугнёт злых духов и не привлечёт к ребёнку завистников. Поэтому Ноздрями называли детей в крестьянских семьях, и это имя вполне могло стать основой для фамилии без всякой связи с внешностью конкретного человека.

Обе гипотезы правдоподобны, но первая — с прозвищем — выглядит убедительнее. Прозвища по физическим особенностям давали охотнее, чем имена-обереги, а суффикс -енок как раз чаще цеплялся к прозвищам, а не к личным именам. Впрочем, для носителя фамилии разница невелика: в любом случае предок Ноздренковых носил прозвище Ноздря, а его дети или внуки закрепили его в родовом имени.

Фамилия Ноздренков встречается в центральных регионах России, преимущественно в областях к югу от Москвы, где прозвищные фамилии с суффиксом -енок особенно распространены. В письменных источниках XVII–XVIII веков аналогичные формы — Ноздренок, Ноздря — фиксировались в переписных книгах среди крестьян и посадских людей, так что фамилию стоит относить к древнему пласту русских прозвищных фамилий, а не к поздним искусственным образованиям.