Фамилия Павлюков происходит от крестильного имени Павел, которое в переводе с латинского означает «малый». Но напрямую к полной форме имени фамилия не восходит: её основа — просторечная уменьшительно-ласкательная форма Павлуша, а точнее, её вариант Павлюк. Именно такой тип образования — через уменьшительное имя и патронимический суффикс — типичен для украинской и белорусской традиции, где фамилии на -ук/-юк (Павлюк) и на -ов (Павлюков) сосуществуют.

Разберём модель. Форма Павлюк возникла как народный вариант имени Павел: звук «в» перед «л» в живой речи выпал, а суффикс -юк придал имени оттенок ласкательности и принадлежности. В украинской среде фамилия Павлюк означала буквально «сын Павла», «Павлов». Когда носители такой фамилии или прозвища переселялись в великорусские земли, их имена часто русифицировали: к основе Павлюк добавляли русский притяжательный суффикс -ов, получая Павлюков. Так что Павлюков — это, по сути, «внук Павла», двойная патронимическая конструкция, где исходное отчество уже «спрятано» внутри.

Вторая версия, менее вероятная, но встречающаяся в народной этимологии, связывает фамилию напрямую с диалектным словом «павлюк» — так в некоторых южнорусских говорах называли бойкого, юркого парня. Однако эта гипотеза слабая: в письменных источниках такое прозвище не зафиксировано, а словообразовательная цепочка от имени Павел выглядит гораздо естественнее и подтверждается массой аналогичных фамилий: Павлюченко, Павлютин, Павлухин.

Географически фамилия Павлюков тяготеет к юго-западу России и востоку Украины. В переписях XVII–XVIII веков носители фамилии встречаются среди однодворцев и казачества — тех сословий, где была распространена практика записывать людей по отцу с уменьшительным именем. Позже, с отменой крепостного права и активной миграцией, Павлюковы расселились по всей стране, но наибольшая плотность сохраняется в Белгородской, Воронежской и Ростовской областях.

Любопытная деталь: в старых документах фамилию могли писать по-разному — Павлюков и Павлюковъ, а иногда путали с Павлушковым, поскольку обе формы образованы от одного имени, но от разных его вариантов. Павлушков — от Павлуша, Павлюков — от Павлюк. Сегодня это разные фамилии, но их носители — почти наверняка дальние родственники по общей линии предков, носивших имя Павел.