Фамилия Палужников — редкий случай, когда основа угадывается не сразу, а за ней стоит не ремесло и не личное имя, а конкретный географический объект. В её основе лежит название населённого пункта — Палужье или Палуж. Такие топонимы встречаются в Беларуси и на западе России (например, деревня Палужье в Могилёвской области). Человек, переехавший оттуда, получал прозвище Палужник — «выходец с Палужья», а его потомки уже стали Палужниковыми.

Модель образования проста: топоним → прозвище на -ник → фамилия на -ов. Суффикс -ник в прозвищах часто указывал на жителя или уроженца места (ср. москвич — москвичник, калужанин — калужник). Окончание -ов — стандартный русский патронимический суффикс, закрепивший фамилию в мужском роде. Таким образом, Палужников буквально значит «сын Палужника».

Само название Палужье, скорее всего, происходит от слова «луг» — низинная, заливная местность. Приставка по- указывает на расположение у луга или за лугом. В белорусских говорах «палужье» могло означать и «пойма», «заливной луг». Если так, то предок Палужниковых жил не просто у луга, а у характерного, возможно, большого пойменного участка.

Встречается фамилия преимущественно в западных областях России — Брянской, Смоленской, Псковской, а также в Беларуси. Это объяснимо: именно там распространены топонимы на -ужье и -уж. В центральной России фамилия редка, что лишний раз подтверждает её «географическое» происхождение: она не вышла за пределы региона, где находилось исходное селение.

В документах фамилия фиксируется с XIX века, в основном в крестьянской среде. Дворянских ветвей не отмечено — перед нами типичная крестьянская или мещанская фамилия, образованная по месту выхода. Её носители, вероятно, были государственными или помещичьими крестьянами, переселившимися в соседние уезды, но сохранившими в фамилии память о малой родине.