Фамилия Павлючкова — женская форма от Павлючков, а та, в свою очередь, образована от имени Павлюк. Павлюк — это обиходная форма крестильного имени Павел (от латинского paulus — «малый»), распространённая в юго-западных русских землях и на Украине. Модель образования здесь типичная для восточнославянских фамилий: к основе Павлюк добавляется патронимический суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Павлюка). Таким образом, Павлючков — буквально «потомок Павлюка».

Стоит обратить внимание на чередование к/ч в корне: Павлюк — Павлючков. В русском языке звук [к] перед суффиксом -ов в ряде говоров и при определённых фонетических условиях переходил в [ч] (сравните: казак — казачков, мужик — мужичков). Это не ошибка, а живой диалектный процесс, который закрепился в фамилии. Вариант Павлюков (без чередования) тоже существует, но Павлючков — более редкая и локально окрашенная форма.

Географически фамилия тяготеет к регионам, где исторически было распространено украинское и южнорусское влияние: Курская, Воронежская, Ростовская области, а также Белгородчина. Встречается она и у казаков — донских и кубанских, где имя Павлюк было в ходу. Социальный состав носителей в прошлом — преимущественно крестьяне и мещане; дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Павлючков стоит в одном ряду с Павловым, Павлюченко, Павлюком и Павличенко. Но именно суффикс -ов и чередование к/ч выдают в ней северную, великорусскую обработку южного имени. То есть перед нами пример, как украинское по происхождению имя попало в русскую фамильную модель и обросло местными фонетическими чертами.