Фамилия Отюков — редкий случай, когда основа, скорее всего, не русская, а тюркская. В её центре лежит имя или прозвище Отюк, которое в тюркских языках могло означать «домашний», «ручной» (о животном), либо восходить к слову «от» — огонь. Вторая версия выглядит менее убедительной, поскольку огонь чаще давал прозвища вроде Огнев или Огнивцев. Куда правдоподобнее, что Отюк — это адаптация тюркского личного имени, которое после крещения попало в русскую среду и закрепилось в форме фамилии при помощи стандартного суффикса принадлежности -ов.

Фамилия оформлена по типичной восточнославянской модели: суффикс -ов указывает на «сына» или «потомка» человека по прозвищу Отюк. То есть Отюков — буквально «чей?» — Отюков, то есть сын Отюка. Такая модель в XVI–XVII веках активно распространялась среди служилых людей, крестьян и посадских, в том числе в районах, где русские соседствовали с татарами, мордвой или чувашами. Именно в Поволжье и на юге России фамилия встречается чаще всего, что подтверждает её вероятное происхождение из зоны тюркско-славянских контактов.

Интересно, что фамилия не имеет варианта с суффиксом -ин, хотя окончание основы на -к могло бы допустить обе формы. Выбор -ов говорит о том, что прозвище Отюк воспринималось не как женское имя или уменьшительное, а как полноценное мужское прозвище на согласный. В документах XVII–XVIII веков можно встретить похожие образования: Отюковы записаны среди однодворцев и пахотных солдат южных засечных черт. Это были не дворяне, а свободные землевладельцы, нёсшие военную службу.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Отюков, Отюгин, Отяков) показывает, что корень От- в русской ономастике нередко связан именно с тюркскими заимствованиями, а не с русским словом «от» (предлогом). Поэтому искать связь с «отекать» или «отюкивать» не стоит — это ложные этимологии. Современные носители фамилии Отюков живут в основном в Ульяновской, Самарской и Оренбургской областях, что лишь укрепляет её привязку к волго-уральскому региону, где веками смешивались культуры.