Фамилия Папёнышев — редкий случай, когда основа слова не лежит на поверхности, а суффикс заставляет задуматься. На первый взгляд, в ней слышится что-то уменьшительное или даже детское, но разбор по косточкам показывает другую картину.

В основе фамилии лежит прозвище или неканоническое имя Папёныш. Суффикс -ыш в русских прозвищах часто указывал на маленький размер или молодость: от «папа» — «папёныш», то есть «маленький папа», «сынок папы», а в переносном смысле — баловень, любимец отца. В некоторых говорах «папёнышем» могли называть позднего, долгожданного ребёнка, которого отец особенно опекал. Модель образования фамилии проста: к основе Папёныш добавили типичный русский суффикс принадлежности -ев (после шипящего пишется -ев, хотя слышится как -ов). Таким образом, Папёнышев — буквально «сын Папёныша» или «из рода Папёныша».

Фамилия явно не аристократическая и не дворянская: такие образования на -ыш (сравните Малышев, Голышев, Крепышев) возникали в крестьянской и мещанской среде, где прозвища давали по бытовым, семейным или внешним признакам. Папёнышев — типичная фамилия-прозвище, закреплённая за родом, где старшего или самого заметного мужчину звали по-домашнему Папёнышем.

Географически фамилия редкая и, скорее всего, локальная. По данным современных справочников, основные очаги её бытования — центральные области России, возможно, с привязкой к старым однодворческим или крестьянским поселениям. Встречаются варианты написания: Папёнышев (с буквой ё, которая часто теряется в документах) и Папенышев (с буквой е). Первый вариант — исторически верный, поскольку ё передаёт произношение и нередко указывает на южнорусские или рязанские говоры, где «ё» звучало отчётливо.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Папин, Папков, Папушкин) показывает, что Папёнышев стоит особняком: все они образованы от уменьшительных форм имени Папа (как семейного прозвища отца), а Папёнышев — от более редкой, почти ласкательной формы с суффиксом -ыш. Никаких дворянских корней или известных исторических деятелей с этой фамилией не зафиксировано, но это не делает её менее ценной для потомков: она хранит память о домашнем прозвище предка, которого в семье называли «маленьким папой».