Фамилию Остронкова стоит разбирать с её мужского варианта — Остронков. Это типичная для русского ономастикона фамилия на -ов, образованная от прозвища или имени, которое заканчивалось на -ок. Суффикс -ок в русских прозвищах часто придавал слову уменьшительно-ласкательный или бытовой оттенок, указывая на конкретный признак человека.

Основа «Острон-» родственна прилагательному «острый». В старину прозвище Острый давали человеку с острым языком, проницательным умом или, реже, с заметной физической особенностью — например, с острыми чертами лица. Форма Остронок — это то же самое, но с уменьшительным суффиксом: так могли называть младшего в семье, подростка или просто человека, в котором ярко проявлялась «острота», но без грубости. Прозвища на -ок в XVI–XVII веках были распространены в крестьянской и посадской среде, особенно на севере и северо-востоке России.

Версия о связи с географическим названием — например, с рекой или урочищем Острый — маловероятна: в топонимах корень обычно сохраняет полную форму без вставного «н». Скорее всего, «н» в основе возникла как соединительный элемент между корнем «остр-» и суффиксом «-ок», что характерно для народной речи: Острон-ок, а не Остр-ок.

Фамилия редкая. Встречается преимущественно в центральных и северных областях России, а также у потомков переселенцев на Урал. По сословной принадлежности предки Остронковых — скорее всего, государственные или помещичьи крестьяне, реже — мещане. Дворянских родов с такой фамилией в «Общем гербовнике» не зафиксировано, что подтверждает её народное, прозвищное происхождение.