Фамилия Пеньков входит в число самых распространённых русских фамилий, и причины этой популярности стоит искать не в прозвищах, а в крестильных именах. Наиболее убедительная версия происхождения — от уменьшительной формы имени Пётр. В древнегреческом это имя означает «камень, скала», а на Руси оно дало множество уменьшительных форм: Петруша, Петя, Петька и, в том числе, Пенько. От этого Пенько и образовалась фамилия Пеньков, то есть буквально «сын Пенько». Фамилии, восходящие к имени Пётр и его производным, стабильно держатся в десятке самых частотных в России: на некоторых территориях носителей таких фамилий насчитывается до 6–7 человек на тысячу.

Менее правдоподобной выглядит версия, связывающая фамилию с прозвищем Пенёк — уменьшительной формой слова «пень». Такое прозвище мог получить человек невысокого роста или, в насмешку, тот, кого считали недалёким. Но здесь важно вот что: прозвища, образованные от слов с явной отрицательной или ироничной окраской, редко становились основой для фамилий, особенно в среде, где фамилии закреплялись за служилыми и торговыми людьми. Согласитесь, называть род «Пеньковыми» от насмешливого «пенёк» — сомнительное удовольствие, тогда как имя Пенько звучало вполне обычно.

Существует и третья версия — топонимическая. Фамилия могла возникнуть от названия населённого пункта Пеньки, которых в России множество. Выходец из такого села получал прозвище Пеньковский или Пеньков, и это указывало на его происхождение. Эта версия имеет право на существование, но она, как правило, объясняет лишь отдельные, локальные случаи возникновения фамилии, а не её массовое распространение. Поэтому основную массу Пеньковых всё же стоит считать потомками людей, носивших имя Пенько.

Интересно, что фамилия Пеньков не единственная в этом ряду. От той же основы образованы Пеньковский, Пенькин, а также фамилии с несколько иным, но схожим звучанием, например, Пенькевич. Такое разнообразие суффиксов как раз и говорит о том, что имя Пенько было широко распространено в разных слоях общества и в разных регионах — от северных земель до южных окраин.