Фамилия Отавенко — редкий случай, когда географическая привязка почти наверняка перевешивает все другие версии происхождения. Её основа — топоним Отава (или Отава). Так называется несколько рек в бассейне Днепра, в частности, левый приток Днепра на территории современной Украины (Черкасская область) и река в Смоленской области России. В польском и украинском языках слово «отава» означает отаву — траву, выросшую после покоса, второй укос. Но в основе фамилии лежит не прозвище «второй укос», а именно название населённого пункта или реки.

Суффикс -енко указывает на украинское происхождение. Это типичный патронимический суффикс, означающий «сын» или «потомок». Однако в данном случае он присоединён не к личному имени, а к названию места. Отавенко — это «сын человека из Отавы» или «потомок того, кто жил на реке Отаве». Такая модель образования (топоним + -енко) характерна для фамилий, которые закрепились за выходцами из конкретного села или хутора.

Менее вероятная, но возможная версия — от прозвища Отава. В говорах юго-западной России и Украины «отавой» могли называть человека медлительного, вялого (по аналогии с травой, которая растёт медленно после покоса) или, наоборот, того, кто косит вторую траву, то есть крестьянина, занимающегося сенокосом на отаве. Но в таком случае мы бы ожидали фамилию Отавин (с суффиксальной моделью русского Севера) или Отавенко с прозвищной основой, а не с топонимической. Географическая версия выглядит убедительнее.

Фамилия Отавенко — не массовая. Она встречается в основном на территории Украины, особенно в центральных и северных областях, а также в прилегающих регионах России (Брянская, Курская области). Носители этой фамилии, скорее всего, происходят из одного или нескольких близлежащих сёл, стоявших на реке с таким названием. В дореволюционных метрических книгах эта фамилия фиксируется как казачья и крестьянская, без признаков дворянского происхождения.