Фамилия Пелко — редкий пример, когда географическая привязка почти наверняка перевешивает все прочие версии. Её основа — не древнерусское прозвище и не крестильное имя, а топоним: Пелко — это вариант названия реки Пелька (приток Оки, протекающий в Рязанской области), а также нескольких деревень с тем же корнем в тех краях. Такие фамилии на -ко особенно характерны для украинского и белорусского ареала, но в данном случае корень указывает на русский юг — на рязанско-тамбовское пограничье. Выходец из села Пелки или с берегов Пельки получал прозвище Пелко, которое затем закрепилось как фамилия.

Словообразовательная модель здесь простая и прозрачная: суффикс -ко в восточнославянских фамилиях выполняет две основные функции. Первая — уменьшительно-ласкательная (от личного имени, например, Петро → Петько). Вторая — указание на происхождение или принадлежность к местности, как в нашем случае. Фамилия Пелко не имеет патронимического суффикса -ов или -ин, поэтому она осталась в «застывшей» форме прозвища — так нередко оформлялись фамилии в южнорусских и украинских говорах, где суффикс -ко воспринимался как фамильный без дополнительных наращений.

Встречается и альтернативная версия, связывающая фамилию с глаголом «пелёкать» — в некоторых говорах это означало «говорить невнятно, мямлить» или «петь плохо». Тогда Пелко — прозвище неразборчивого в речи человека. Однако эта гипотеза слабее: глагол редкий, локальный, и следов его широкого бытования в ономастических источниках нет. Версия с топонимом и рекой Пелькой выглядит основательнее, тем более что в Рязанской области действительно встречаются носители фамилии Пелко, и их концентрация там выше средней.

По сословному составу предки Пелко, скорее всего, были крестьянами или однодворцами — южные окраины Русского государства заселялись служилыми людьми «по прибору», которые позже слились с крестьянством. Фамилии на -ко у них не редкость. Известных исторических деятелей с этой фамилией нет, но это типично для фамилий, крепко привязанных к одной местности: они редко попадают в энциклопедии, зато хорошо сохраняются в метрических книгах и ревизских сказках конкретных уездов.