Фамилия Павленков — это классический пример отчества, которое со временем закрепилось как родовое имя. В её основе лежит крестильное имя Павел, пришедшее на Русь вместе с христианством. Само имя латинского происхождения и переводится как «маленький» — так апостол Павел, чьё мирское имя было Савл, называл себя, подчёркивая собственное смирение перед Богом.

Словообразовательная цепочка здесь не совсем обычна. Если бы фамилию создавали напрямую от имени Павел, мы бы получили распространённые Павлов или Павловский. Вместо этого использована уменьшительная форма Павленко, а уже от неё, по русской модели, образовали Павленков. Иными словами, это буквально «сын Павленка», то есть внук или потомок человека по имени Павел.

Суффикс -енко в основе указывает на украинское или белорусское происхождение родоначальника. На этих землях форма Павленко была и остаётся очень частой фамилией. Когда носитель такой фамилии перебирался в великорусские губернии, его дети и внуки нередко «русифицировали» фамилию, добавляя к ней фамильный суффикс -ов, который в русском языке означает принадлежность роду. Так Павленко превратился в Павленкова. Этот процесс шёл стихийно в XVII–XIX веках, когда крестьян и мещан массово переписывали для податных списков, и чиновники на местах часто записывали фамилии «на свой лад».

Вероятно, предки Павленковых были выходцами с территории современной Украины или юга России, где фамилии на -енко доминировали. Точное место и время возникновения фамилии установить сейчас сложно: фамилии у непривилегированных сословий окончательно закрепились только к концу XIX века. Но сам факт двойного суффикса — сначала уменьшительного, затем притяжательного — делает фамилию Павленков интересным памятником взаимодействия двух славянских культур: украинской и русской.