Фамилия Пестременко — яркий пример украинской фамилии, образованной по распространённой модели с суффиксом -енко. Этот суффикс, означающий «сын» или «потомок», в XVI–XVII веках закрепился на землях современной Украины и стал главным маркером украинской фамильной системы. Если разобрать слово по косточкам, то в основе лежит прозвище Пестремень или Пестремінь.

Самая вероятная версия происхождения корня — от слова «пестрый». В славянских говорах «пестрый» означало не только разноцветного, но и человека особого склада: непостоянного, суетливого, с пёстрыми мыслями или же, наоборот, заметного внешне — веснушчатого, рябого, с пёстрой одеждой. Учитывая, что фамилия редкая и не имеет массовых параллелей вроде Пестров, Пестриков, её носитель, скорее всего, получил прозвище за яркую внешность или характер.

Версия с «пестрядиной» — грубой пёстрой тканью, которую ткали из льна и шерсти, — тоже имеет право на жизнь. Предок мог быть ткачом, торговцем пестрядью или просто носить одежду из такой материи, за что и получил прозвище Пестрядь. Однако суффикс -мень (Пестремень) в прозвище часто указывает на деятеля или носителя признака, так что «пёстрый человек» выглядит логичнее.

Фамилия Пестременко — казацкая по духу и времени. Её носители, вероятно, были выходцами из реестровых казаков или крестьян Левобережной Украины, где фамилии на -енко к XVIII веку стали преобладать. В отличие от русских фамилий на -ов/-ев, которые часто указывали на принадлежность отцу-владельцу, украинские -енко подчёркивали родство: «чей сын?» — Пестременков. Со временем окончание закрепилось как фамильное, и Пестременко перестало быть отчеством.

Географически фамилия тяготеет к Полтавщине и Черниговщине — регионам, где фамилии на -енко особенно частотны. Встречается она и в южных областях России, куда переселялись украинские крестьяне и казаки в XIX веке. Других однокоренных фамилий, таких как Пестремень или Пестряк, почти не сохранилось, что делает Пестременко уникальным осколком старого прозвища, не размноженного в десятках вариантов.