Фамилия Пенявичус — редкий для России пример литовской фамилии, адаптированной к русской письменности. Её основа — литовское слово «penys», что значит «пень». В литовском языке у этого слова есть и переносное значение: «упрямый человек», «толстяк», «неповоротливый». Скорее всего, прозвище Пенявичус (или, в литовском оригинале, Peniavičius) дали человеку крепкого, коренастого телосложения либо с тяжелым, несговорчивым характером.

Словообразовательная модель здесь типична для литовских фамилий: суффикс «-явичус» (в литовском «-avičius») — патронимический, то есть указывающий на родство. Он образован от суффикса «-av-» и окончания «-ičius», что в переводе на русский примерно соответствует «сын такого-то». Таким образом, Пенявичус — это «сын Пеняса» или «сын того, кого прозвали Пнем». В русской записи окончание «-ус» сохранилось как калька с литовского, хотя в XIX — начале XX века такие фамилии нередко русифицировали, отбрасывая окончание (получалось Пенявичев или Пенявич).

Географически фамилия тяготеет к западным регионам бывшей Российской империи — в первую очередь к Ковенской и Виленской губерниям, а также к Сувалкской губернии (территории современной Литвы и частично Польши). Носители фамилии Пенявичус — это, как правило, потомки литовских крестьян или мелкой шляхты, которые после разделов Речи Посполитой попали в ревизские сказки и метрические книги уже с русифицированным написанием.

Встречаются и варианты написания: Пенявичюс (с буквой «ю», что точнее передаёт литовское произношение) и Пенявичус (с «у», как было принято в дореволюционных документах). Оба варианта корректны, но форма с «у» встречается чаще в старых записях.

Отдельно стоит отметить, что в русском языке фамилия звучит необычно, но её этимология прозрачна и связана с бытовым, даже несколько грубоватым прозвищем — ничего мистического или дворянского в ней нет. Это фамилия человека из народа, которую дали по внешности или нраву.