Фамилия Пахаленков образована по редкой, но показательной для северо-западных и псковских говоров модели: от усечённой основы прозвища или имени с помощью двойного суффикса -енк-ов. Сначала к основе Пахал- присоединили уменьшительно-уничижительный (или «молодёжный») суффикс -енк (как в фамилиях Коваленко, Бондаренко, но в белорусско-украинской традиции он чаще образует фамилии без дополнительного -ов), а затем, уже в русской среде, к этой форме прибавили патронимический суффикс -ов, означающий «сын такого-то». Итоговая модель — Пахаленков — буквально «сын Пахаленка», то есть потомок человека, которого в быту звали Пахаленок.

Основа Пахал- восходит к глаголу «пахать». В древнерусском языке и диалектах это слово имело два основных значения: «вспахивать землю» и «махать, размахивать, мести» (отсюда, например, «пахать веником» — мести пол). Соответственно, прозвище Пахал мог получить либо пахарь, крестьянин, занятый земледелием, либо человек с резкими, размашистыми движениями — например, косарь, молотильщик или даже драчун. Вторая версия менее распространена, но лингвистически вполне состоятельна.

Сам суффикс -енок / -енк в русских фамилиях чаще встречается в форме -ёнков (Пахаленков, а не Пахаленков — ударение на второй слог). Однако написание через «а» после шипящего — орфографическая норма, закрепившаяся в документах. Географически фамилия тяготеет к Смоленской, Брянской и Псковской областям, а также к Беларуси — регионам, где модель «основа + -енко + -ов» встречается как результат смешения русской патронимической системы и южнорусско-белорусского именования на -енко.

Версия о происхождении от личного имени типа Пахом (Пахом → Пахалка → Пахаленок) маловероятна: от Пахома закономерно образуются фамилии Пахомов, Пахомкин, но не Пахаленков, так как основа «пахом-» не даёт формы «пахал-» без дополнительных изменений, не подтверждённых диалектами.

Таким образом, предок носителя фамилии Пахаленков с высокой вероятностью был земледельцем — пахарем, а сама фамилия фиксирует не просто занятие, а прозвище, данное односельчанами тому, кто «пахал» землю или, в более редком значении, делал широкие, размашистые движения.