Фамилия Очеленков образована от прозвища или нецерковного имени Очеленок. В её основе лежит диалектное слово «очеленок» — так в некоторых русских говорах называли молодого оленя, оленёнка. Прозвище могли дать человеку за быстроту, стройность, пугливость или за какую-то особенность, напоминавшую это животное. Суффикс -ов- указывает на типичную русскую модель образования фамилий: сначала появилось отчество «Очеленков сын», а затем оно закрепилось как фамилия.

Слово «очеленок» не встречается в литературном русском языке, но фиксируется в северных и сибирских говорах, где олень был частью повседневной жизни и хозяйства. Это сразу даёт географическую привязку: носители фамилии Очеленков, скорее всего, происходят из регионов Русского Севера или Сибири — Архангельской, Вологодской областей, возможно, из Якутии или Красноярского края. Связь с оленеводством или охотой могла быть прямым занятием предка.

Есть и более редкая, но возможная версия: в основе могло лежать слово «очел» или «очелье» — часть головного убора, налобная повязка. Тогда Очеленок — человек, который делал или носил такие повязки. Однако эта гипотеза слабее: суффикс -енок типичен для названий детёнышей животных, а не для предметов быта. В пользу первой версии говорит и то, что в русской ономастике много фамилий, образованных от названий животных и их детёнышей: Волков, Зайцев, Лисёнков.

Фамилия редкая. В дореволюционных источниках встречается в основном в купеческой и мещанской среде, но без устойчивой сословной привязки. Написание с буквой «о» в первом слоге устойчиво, хотя в говорах могло произноситься и как «ачЕленок». Фамилия не имеет дворянских гербов и не фиксируется в родословных книгах — это фамилия крестьянского или посадского происхождения, что типично для поздних русских фамилий, закрепившихся после отмены крепостного права.