Фамилия Пальчонок напрямую связана с прозвищем Пальчик, которое в старину часто давали человеку невысокого роста. Такого человека могли назвать в обиходе «пальчик» — в значении «маленький, короткий, как пальчик». От этого прозвища и пошла фамилия, только с уменьшительным суффиксом «-онок», который в белорусской и западнорусской традиции обозначал потомка: Пальчонок — это буквально «сын Пальчика».

Словообразовательная модель здесь простая и показательная. Если в великорусских землях потомка Пальчика назвали бы Пальчиковым, то на западе, где фамилии на «-онок» (как Борисёнок, Левчонок) были широко распространены, закрепилась форма Пальчонок. Суффикс «-онок» изначально имел значение «детёныш», «ребёнок», поэтому фамилия буквально означает «малыш, сын того, кого звали Пальчик».

Впрочем, есть и другая версия, которую нельзя сбрасывать со счетов. Прозвище Пальчик могло относиться не только к росту, но и к роду занятий. В некоторых говорах пальцем называли деревянный штырь, ось или небольшой рычаг в механизмах. Поэтому не исключено, что основатель рода Пальчонок занимался ремонтом экипажей или строительством — работал с такими вот деревянными деталями. Однако версия с невысоким ростом выглядит правдоподобнее: прозвища по внешним признакам встречались в разы чаще, чем по профессиональным терминам.

Показательно, что фамилия Пальчиков фиксируется в документах уже в начале XVII века. В труде историка С. Веселовского записан Пальчиков Гаврила Васильевич, 1614 год, Волхов. Это говорит о том, что прозвище Пальчик бытовало в русских землях давно, а значит, и фамилия Пальчонок могла сформироваться в тот же период, просто в другой местности.

Таким образом, потомок человека, обладающего прозвищем Пальчик, со временем получил фамилию Пальчонок. Она закрепилась в белорусской и смоленской традициях, где уменьшительные фамилии на «-онок» были нормой. Сегодня носители этой фамилии могут с уверенностью связывать свой род с человеком, которого предки называли Пальчиком — либо за маленький рост, либо за ловкость в работе с деревянными деталями.