Фамилия Ольшукова — женская форма от Ольшуков, и её разумнее разбирать именно в мужском варианте, так как в основе лежит прозвище или имя родоначальника. Словообразовательная модель здесь нестандартная: суффикс -ов указывает на принадлежность («чей?»), а вот корень неочевиден. В русских фамилиях на -ов/-ев чаще всего встречаются основы от крестильных имён (Иван — Иванов) или профессий (Кузнец — Кузнецов). Ольшуков явно выбивается из этого ряда.

Скорее всего, в основе лежит прозвище Ольшук. Его можно связать с диалектным словом «ольша» — так в некоторых говорах называли ольху, а также заросли ольхи. Человек мог получить прозвище Ольшук за место жительства: жил у ольховой рощи, на болотистой низине, где растёт ольха. Суффикс -ук/-юк в прозвищах характерен для западнорусских и украинско-белорусских земель (сравните: Пинчук, Кравчук). Это даёт географическую привязку: фамилия Ольшуков могла сложиться на территории современной Беларуси, Смоленщины или Брянщины, где такие модели особенно распространены.

Есть и другая, менее вероятная версия: от канонического имени Елисей через его просторечную форму Олисей. В народном произношении «Олисей» могло дать прозвище Ольша или Ольшук, но для этого сценария нет прямых подтверждений, а фонетический переход «лис» → «льш» нехарактерен. Версия с ольхой выглядит убедительнее.

Фамилия редкая. В официальных справочниках, вроде словаря русских фамилий Б. Унбегауна, она не упоминается, что типично для локальных, нераспространённых родовых имён. Носители Ольшуковых, вероятно, происходят из крестьянской или мещанской среды — дворянских родов с такой фамилией в исторических документах не зафиксировано. По данным современных телефонных справочников и баз, Ольшуковы встречаются в основном в Центральной России и Поволжье, что может быть следствием миграций конца XIX — начала XX века.