Фамилия Патенков — одна из тех, где за кажущейся простотой скрывается неочевидный корень. Если сразу отбросить суффикс -ов (самый распространённый патронимический суффикс, означающий «сын» или «потомок»), остаётся основа «Патенк-». В ней и главная загадка.

Скорее всего, в основе лежит неканоническое имя или прозвище Патеня. Такие уменьшительно-ласкательные формы на -еня в русском языке образовывали от имён (Степан → Степаня → Степеня, но это другой случай) или от прозвищ. Патеня могло произойти от слова «патла» — так в ряде говоров называли длинные волосы, космы, лохмы. В этом случае Патеней прозвали человека с нечёсаной или густой шевелюрой. Версия правдоподобная: прозвища по внешним приметам — один из древнейших пластов русских фамилий.

Существует и более редкая гипотеза: связь с глаголом «патенькать» в значении «лелеять, нянчить» (диалектное слово). Тогда Патеня — ласкательное прозвище для младшего или избалованного ребёнка. Однако эта версия слабее, так как глагол узко региональный и не дал массовых фамилий.

Фамилия Патенков — яркий пример «прозвищной» модели: человек получил уличное имя Патеня, а его дети стали Патенковыми. По географии фамилия тяготеет к центральным и южнорусским областям, встречается в старых документах по Тульской и Рязанской губерниям. Среди дворянства или купечества Патенковы не числятся — типичная крестьянская или мещанская фамилия, образованная в XVII–XVIII веках, когда закрепилась модель на -ов.