Фамилия Пеленкова — женская форма фамилии Пеленков, и её происхождение стоит искать в прозвище или ремесле. Основа «пеленк-» напрямую связана со словом «пелёнка» — кусок ткани для младенца. В старину пеленать умели все матери, но прозвище Пеленка или Пеленок могли дать человеку, который профессионально занимался изготовлением пелёнок или торговлей тканями. В ономастике такие фамилии по ремеслу — обычное дело: сапожник давал Сапожникова, а портной — Портнова.

Менее очевидная, но правдоподобная версия — связь с диалектным глаголом «пеленковать» (пеленать, укутывать). В некоторых говорах так называли не только младенцев, но и, например, укутывание растений на зиму. Прозвище могло закрепиться за заботливым или осторожным человеком, который всё «пеленал» — утеплял, обматывал.

Суффикс -ов- в фамилии Пеленков указывает на типичную модель русских фамилий, образованных от прозвищ или профессий: Пеленок → Пеленков (чей сын? — Пеленков). Встречается фамилия и в форме Пеленков, и как Пеленкова — без изменений по роду в женском варианте. Географически фамилия фиксируется в центральных и северных областях России, но не имеет узкой региональной привязки.

Если отталкиваться от реалий, предки Пеленковых могли быть ремесленниками, связанными с текстилем, или просто людьми, получившими прозвище по характерной черте — например, за привычку укутываться или пеленать детей особенно тщательно. В любом случае, корень фамилии — бытовой, без дворянского или церковного налёта, что делает её типичным примером фамилии из народной среды.