Фамилия Петаврукоа — один из тех редких случаев, когда написание почти полностью выдаёт происхождение. Она явно не укладывается в привычные русские модели на -ов, -ин или -ский. Скорее всего, перед нами пример фамилии, записанной на слух в документах XIX — начала XX века, когда переселенцев или крестьян вносили в реестры со слов, не особенно заботясь о единообразии.

Корень «Петавр» почти наверняка восходит к греческому слову πέταυρον (петаврон) — «насест, жердь, перекладина». В греческом языке это слово имело и переносное значение: так называли трапецию акробата, качели, а также балку в строительстве. Учитывая, что носителями фамилии могли быть греки Приазовья или понтийские греки, основа фамилии — прозвище Петавр, то есть либо «акробат, канатоходец», либо «человек, работающий с жердями и перекладинами» (плотник, строитель). Окончание -укоа — это характерный для греческих фамилий суффикс принадлежности, адаптированный под славянскую кириллицу. В греческом языке суффикс -ούκος (-укос) указывает на «сына такого-то» или «происходящего от». Таким образом, Петаврукоа можно перевести как «сын Петавра» или «из рода Петавра».

Фамилия могла сформироваться в среде греческих колонистов Крыма или Причерноморья, а затем, после переселения греков в Приазовье в конце XVIII века, закрепиться в документах Российской империи. Не исключено, что при записи в метрические книги или ревизские сказки греческое окончание -укос превратилось в -укоа под влиянием местных говоров или просто из-за особенностей почерка писаря. Написание с двумя «а» в конце (Петаврукоа, а не Петаврукос) тоже говорит о том, что фамилия бытовала именно в русскоязычной среде, где окончание воспринимали как женское -а, хотя сама фамилия склоняется как мужская.

Географически фамилия редкая, её можно встретить в сёлах бывшей Мариупольской греческой округи (современная Донецкая область Украины) или среди потомков греческих переселенцев. В русском языке ударение, скорее всего, падает на последний слог: Петаврукоа́. Сословно носители — в основном крестьяне или мещане, ремесленники.

Таким образом, Петаврукоа — не славянская и не тюркская, а греческая по корню фамилия, указывающая на предка с прозвищем Акробат или Плотник.