Фамилия Оленченков — редкий случай, когда за привычным суффиксом -ов скрывается не отчество от имени, а прозвище, причём с двойной словообразовательной цепочкой. Основа здесь — «Оленченко», а та, в свою очередь, восходит к прозвищу или неканоническому имени Оленка. Если сразу отбросить «олень» в прямом зоологическом смысле, то в южнорусских и украинских говорах «оленка» — это не только уменьшительное от имени Олена (Елена), но и прозвание медлительного, простоватого или, наоборот, гордого человека (по аналогии с повадками животного). Однако у этой фамилии есть и более прозаичная версия: Оленченко могло быть патронимом от крестильного имени Олена (простонародная форма Елены), где суффикс -енко указывал на «сына Олены». В таком случае Оленченков — это уже «внук Оленченко», то есть фамилия, закрепившаяся на русской почве через украинскую модель.

Словообразовательная конструкция нестандартна: суффикс -енк- (украинский уменьшительно-патронимический) плюс русский -ов. Такая «гибридная» схема встречается у фамилий, которые пришли в великорусские регионы с территории современной Украины или южных губерний России (Курская, Воронежская, Харьковская губернии) в XVII–XVIII веках, когда активно шла миграция казачества и крестьян. Носители фамилии Оленченков, скорее всего, потомки выходца, которого в документах записали как Оленченко (или Оленченок), а при переходе в северные уезды добавили русский суффикс принадлежности.

Интересно, что в отличие от массовых фамилий на -ов, здесь основа не мужского, а женского имени — Олена. В русской ономастике это редкость: отчества от женских имён обычно давали детям, если отец был неизвестен или умер, либо в семьях, где мать играла главную роль. Но в украинской традиции, откуда пришла фамилия, патронимы на -енко от женских имён встречались чаще — как указание на «сына вдовы» или на то, что ребёнок рос без отца.

Фамилия остаётся малораспространённой. Встречается в основном в центральных и южных областях России, но без выраженного гнезда. Если сравнивать с однокоренными — Оленченко, Оленчук, Оленев, — то Оленченков выделяется именно двойным суффиксом, выдающим позднее закрепление в русской среде.