Фамилия Паюкова — женская форма фамилии Паюков, а та, в свою очередь, образована от прозвища или нецерковного имени Паюк. Основа здесь — диалектное слово «паюк» или «паук». В южных и западных говорах Руси пауком называли не только членистоногое, но и человека: прижимистого, скупого, либо того, кто «плетёт сети» — хитреца или ткача. Слово «паюк» — это фонетический вариант слова «паук» с переходом «ау» в «аю» (сравните: «паутина» и «паютина» в некоторых говорах). То есть Паюков — это буквально «сын Паюка», потомок человека, получившего такое прозвище.

Суффикс -ов указывает на типичную русскую модель образования фамилий от прозвищ или имён, оканчивающихся на согласный. Форма Паюкова, соответственно, означает «дочь» или «жена Паюкова», но в современном употреблении закрепилась как наследственная фамилия по отцу.

Менее вероятна, но возможна связь с профессией. В некоторых регионах «паюком» могли называть того, кто занимался разведением или ловлей пауков (например, для получения паутины в народной медицине), но это редкое занятие, и вряд ли оно стало массовым источником фамилий. Также не стоит путать с фамилией Паюсов — та образована от «паюс» (рыбья икра в мешке), и корни у них разные.

Географически фамилия Паюков встречается преимущественно в южнорусских областях, на Украине и в Белоруссии, где аканье и замена «ау» на «аю» были нормой живой речи. В переписных книгах XVII–XVIII веков можно найти крестьян и посадских людей с прозвищем Паюк, но массовое закрепление фамилии произошло позже, после отмены крепостного права, когда бывшим крепостным давали фамилии по прозвищам предков. Носительницы фамилии Паюкова сегодня живут в России, Казахстане и странах ближнего зарубежья, но численно фамилия редкая — в списке частотных русских фамилий она не входит даже в первую тысячу.