Фамилия Остренков образована от прозвища Остряк или Остренок — так в старину называли острого на язык, бойкого, насмешливого человека. Корень здесь тот же, что в словах «острый», «острить», «острослов». В русских говорах слово «остряк» имело именно такое значение — человек с колким, метким языком, умеющий поддеть словом. Суффикс -енк- в основе указывает на уменьшительную форму: Остренок — буквально «маленький остряк», возможно, прозвище подростка или младшего в семье, а фамильный суффикс -ов стандартно оформил её по модели «чей?»: Остренков — сын Остренка.

Интересно, что фамилия Остренков не единственная в этом гнезде. Рядом стоят Остряков, Остриков, Остренко — все они восходят к тому же смысловому ядру. Но Остренков выделяется именно формой с -енк-, которая в русской ономастике встречается реже, чем простой -ов или -ин. По происхождению это типично русская фамилия, и её ареал — центральные и северные области России, где суффикс -енок/-онок в прозвищах и фамилиях был распространён (сравните Котенков, Жученков).

Версия, что фамилия может быть связана с географическим названием (например, деревня Остренки), тоже возможна, но менее вероятна: таких топонимов на карте России немного, и они, скорее всего, сами произошли от того же прозвища. Так что предок носителей фамилии Остренков — скорее всего, человек с острым языком, балагур или сатирик, чья репутация закрепилась за его потомками в виде фамилии. Сословно это могли быть крестьяне, ремесленники или служилые люди — фамилия не указывает на аристократическое происхождение, а отражает личную характеристику первого носителя.