Фамилия Пенчукова — женская форма фамилии Пенчуков, и чтобы понять её происхождение, нужно разобрать мужской вариант. Основа здесь — «Пенчук», а суффикс «-ов» указывает на типичную модель русских фамилий: «чей?» — «Пенчуков», то есть сын или потомок Пенчука. Сама фамилия Пенчуков, скорее всего, украинского или южнорусского происхождения, о чём говорит характерный суффикс «-ук», который в украинской ономастике часто указывал на принадлежность к роду или занятию.

Корень «Пенч-» ведёт нас к прозвищу Пенчук. Самая вероятная версия — связь со словом «пень». Пенчуком могли назвать коренастого, приземистого человека, похожего на пень, или же упрямого, «как пень». В говорах «пенчук» иногда означало и нечто грубое, неотёсанное — так могли прозвать человека с тяжёлым характером или небрежного в работе. Есть и другая, менее распространённая версия: прозвище могло быть связано с профессией — например, с выжиганием пней под пашню, но это лишь догадка, не подкреплённая устойчивой традицией.

С точки зрения географии, фамилия Пенчуков и её формы (Пенчук, Пенчуковский) встречаются в основном в южных областях России и на востоке Украины. Это неудивительно: модель «-ук» особенно характерна для Полтавщины, Черниговщины и соседних регионов. В XIX веке, после отмены крепостного права, носители фамилии могли переселяться в Сибирь и на Дальний Восток, но основная масса осталась в пределах исторического ареала.

Примечательно, что фамилия Пенчукова не связана с каким-либо известным дворянским родом — это типичная крестьянская или казачья фамилия. В ревизских сказках и метрических книгах XIX века она встречается среди государственных крестьян и казаков, что подтверждает её простонародное происхождение. Никаких легендарных или знатных предков у неё нет, но это не делает её менее интересной: за ней стоит реальная жизнь людей, чьи прозвища закрепились в родовой памяти.