Фамилия Пенюгалов — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти не оставило следов в литературном языке, зато крепко закрепилось в живой народной речи. Разберём её по косточкам.

Корень здесь — «пенюг» или «пенюга». В русских говорах, особенно в северных и сибирских, «пенюг» — это не просто пень, а коряжистый, замшелый пень, часто со следами гнили или старой поросли. Слово это экспрессивное, даже уничижительное. Им называли человека неповоротливого, угрюмого, «тяжёлого на подъём» — этакого лешего в образе пня. В словаре Даля «пенюг» зафиксирован именно в значении «пень, пнище», но с пометкой, что слово бранное. Вполне вероятно, что прозвище Пенюга (или Пенюг) дали человеку с грузной фигурой или медлительным характером.

Суффикс -ал- в основе (Пенюг-ал) — типичный для русских прозвищ, означающий склонность к чему-либо: «гуляка», «кривляка», «забияка». То есть Пенюгалом могли назвать того, кто постоянно «пенюжится», то есть ведёт себя как бестолковый пень — упрямится, ворчит или тупит. Затем стандартный патронимический суффикс -ов превратил прозвище в фамилию: «чей?» — Пенюгалов, то есть сын или потомок Пенюгала.

Интересна география. Фамилия практически не встречается в центральных областях России. Основные очаги — Архангельская, Вологодская области и, что примечательно, Казахстан (в местах переселения ссыльных и раскулаченных крестьян). Это указывает на севернорусское, поморское происхождение. В тех краях «пенюг» — слово не книжное, а бытовое, и фамилия могла возникнуть независимо в нескольких деревнях.

Версия о связи с украинским «пеня» (пена) или польским «pieniądz» (деньги) маловероятна: фамилия звучит слишком по-русски, и её ареал не пересекается с западнославянскими территориями. Также стоит отмести гипотезу о «пеня» (штраф, пеня) — в русских говорах это слово не дало прозвищной формы с суффиксом -уг-.

Таким образом, предок современных Пенюгаловых — скорее всего, крестьянин или промысловик с Русского Севера, которого за неуклюжесть или угрюмый нрав прозвали Пенюгалом. Фамилия сохранила живое диалектное слово, которое сегодня почти исчезло из речи.