Фамилия Окуренкова — женская форма от Окуренков. В основе её лежит прозвище или нецерковное имя Окуренок. Слово «окурок» в русских говорах имело два значения: недокуренная папироса и, гораздо реже, остаток чего-либо, обрубок. Суффикс -енок (в современном виде -ёнок) в восточнославянских фамилиях указывает на «малого»: сына Окурка, то есть Окуренок — «сын Окурка». Такая модель типична для северных и центральных областей России, где прозвища на -ок, -ко, -ец активно переходили в фамилии через патронимический суффикс -ов/-ев.

Вероятнее всего, фамилия не связана с табаком напрямую. Прозвище Окурок могли дать невысокому человеку, «недоросшему», или тому, кто остался последним в роду, «обрубком» семьи. В некоторых говорах «окурок» означало и короткую, толстую свечу — отсюда возможна связь с ремеслом свечника или торговца. Менее правдоподобна версия, что фамилия произошла от названия населённого пункта вроде Окуренки или Окурово: таких топонимов нет в современных справочниках, а если бы и были, форма Окуренков указывает на личное прозвище, а не на жителя деревни.

С точки зрения словообразования, Окуренков — редкий случай, когда основа на -ок даёт суффикс -енок, минуя стадию уменьшительного имени. Обычно от «окурок» ожидали бы фамилию Окурков. Наличие -енок говорит о том, что прозвище Окурок воспринималось как полное, не уменьшительное, и от него образовали «сына» напрямую. По этой причине фамилия почти не встречается за пределами нескольких сёл в Костромской и Кировской областях — там, где диалектное слово «окурок» было в ходу, а модель на -ёнок держалась дольше всего.

Исторические документы фамилию не фиксируют, что типично для поздних крестьянских фамилий центральной России. В ревизских сказках XVIII — начала XIX века Окуренковы могли записываться как Окурковы или Окуровы, пока не закрепился нынешний вариант. Носители фамилии, скорее всего, происходят из среды государственных крестьян или однодворцев — сословий, где прозвища передавались в быту раньше, чем официально оформлялись в документах.