Фамилия Пенковой встречается реже, чем её «брат» Пенков, и это сразу подсказывает, в какой среде она сформировалась. Суффикс -ой в окончании — верный признак севернорусского или сибирского происхождения: на Русском Севере, в Вятке, Пермской губернии и за Уралом фамилии часто застывали в форме родительного или творительного падежа. Пенковой — это, скорее всего, вариант фамилии Пенков, который в документах записали «на кого? Пенковой» (то есть сын Пенка), а потом так и закрепили. В других регионах ту же модель дали бы фамилию Пенков.

Основа — Пенок. Это не просто уменьшительное от «пень» (пенёк), а конкретное прозвище. В русских говорах «пенок» (или «пенёк») могли назвать низкорослого, коренастого человека — плотного, сбитого, как короткий обрубок бревна. Но есть и вторая линия: в некоторых диалектах «пенок» — это молодой глухарь, птенец. Прозвище могли дать охотнику или человеку с глуховатым голосом, который «поёт как пенок».

Самый вероятный сценарий появления фамилии: в XVI–XVII веках в северных уездах жил крестьянин или посадский по прозвищу Пенок. Его детей в переписях писали как «Пенковы», а в местной канцелярии — «Пенковой», по северной падежной формуле. Со временем форма закрепилась, и потомки разъехались по Уралу и Сибири.

Встречаются и редкие случаи, когда Пенковой — это женская форма от Пенков (вдова Пенкова), но в массе носителей фамилию носили мужчины, так что это именно патронимическая модель. Если ваши предки — из Архангельской, Вологодской областей или Пермского края, то связь с северным говором почти стопроцентная.

Фамилия недворянская, разночинная, с чётким бытовым корнем. Никакой искусственной книжности — чисто народное прозвище, ставшее родовым именем.