Фамилия Нюнькова образована от прозвища или мирского имени Нюнька, а оно, в свою очередь, — от диалектного слова «нюня». В русских говорах нюней, как правило, называли плаксивого, капризного или слишком чувствительного человека. Глагол «нюнить» означал хныкать, плакать без причины, ныть. Связь с плачем здесь прямая: «нюня» — тот, кто распускает нюни (слюни, сопли), то есть ребёнок или взрослый, склонный к слезам. Такое прозвище давали не обязательно в насмешку — в крестьянской среде могли назвать так младенца-крикуна, а имя закреплялось на всю жизнь.

Модель образования фамилии простая и характерная для центральной России: основа Нюньк- плюс суффикс -ов, женская форма — Нюнькова. Суффикс -к- в основе (Нюнька вместо Нюня) типичен для уменьшительных или обиходных имён в XVI–XVII веках. Мужская форма — Нюньков. Фамилия встречается в основном в Поволжье и прилегающих областях, особенно в Нижегородской и Кировской, что косвенно подтверждает её севернорусские или среднерусские корни: именно там слово «нюня» было в ходу.

Версия о происхождении от имени Нюня как варианта канонического имени (например, Иуния или Анна) маловероятна — в святцах такого имени нет, а народные переделки редких имён обычно оставляют след в виде других суффиксов. Намного правдоподобнее, что предок носителя фамилии получил прозвище за характер: либо был плаксивым ребёнком, либо, напротив, взрослым, которого легко было растрогать до слёз. В любом случае, фамилия отражает не профессию или место жительства, а личную черту — и в этом её отличие от большинства русских фамилий на -ов.