Фамилия Пенькова в большинстве случаев восходит к мужскому имени Пенько — одной из уменьшительных форм имени Пётр, которое в переводе с древнегреческого означает «камень, скала». Такие сокращённые именования на Руси были обычным делом: от них позже и образовывались фамилии с суффиксом -ов, отвечавшие на вопрос «чей ты будешь?» — то есть сын, внук или потомок человека по имени Пенько. Фамилии, образованные от имени Пётр и его производных, входят в десятку самых распространённых в России, и на некоторых территориях носителей таких фамилий встречается до 6–7 человек на тысячу. Так что версия об именном происхождении выглядит наиболее убедительной.

Менее правдоподобно, хотя и не исключено, что фамилия Пенькова ведёт начало от прозвища Пенёк — уменьшительной формы слова «пень». В этом случае прозвище мог получить человек невысокого роста или, в переносном смысле, с заурядными интеллектуальными способностями — так в народе иногда подшучивали над медлительным или простоватым человеком. Однако прозвищная версия уступает именной: слишком уж массовым было имя Пенько, тогда как насмешливые прозвища реже закреплялись в фамилиях целых родов.

Есть и третья возможность: фамилия Пенькова этимологически связана с названием населённого пункта Пеньки. Такие деревни и сёла встречались по всей России — от рязанских земель до Сибири, и выходец из Пеньков мог получить фамилию по месту прежнего жительства. В этом случае основатель рода Пеньковых был, скорее всего, крестьянином или служилым человеком, перебравшимся на новое место. Но и здесь стоит помнить: название самого села Пеньки часто происходило от тех же пней — местности, расчищенной под пашню, так что все три версии в конечном счёте завязаны на один корень.

Какую бы версию ни принял исследователь, ясно одно: фамилия Пенькова — не случайный набор звуков, а след давней традиции именования, где личное имя, прозвище и география переплелись в тугой узел. Разобрать его до конца уже вряд ли удастся, но сам факт, что фамилия живёт и сегодня, говорит о том, что предки современных Пеньковых были людьми заметными — иначе их бы не запомнили и не стали называть по их имени или месту.