Фамилия Петроченкова — это отчество второго порядка, которое буквально означает «внук Петрока». Цепочка образования выглядит так: имя Пётр → уменьшительная форма Петрок → отчество Петроченко (сын Петрока) → фамилия Петроченков (сын Петроченко) → Петроченкова для женщин и детей по прямой линии. То есть предок носителей этой фамилии был не просто Петром, а носил народную, обиходную форму имени, которая звучала как Петрок.

Само имя Пётр пришло на Русь вместе с христианством из древнегреческого языка, где petros означает «камень, скала». В евангельской традиции это имя получил апостол Симон, которого Христос назвал камнем, на котором будет построена церковь. На русской почве имя быстро прижилось и дало огромный пласт производных форм: Петруша, Петя, Петрок, Петруха, Петруня. Фамилии с основой Петр- — одни из самых распространённых у славян, и Петроченковы в этом ряду стоят особняком благодаря редкому суффиксу.

Модель «Петроченков» характерна для украинского и белорусского влияния. Суффикс -енко в отчестве Петроченко указывает на сына Петрока, а последующее прибавление русского -ов превратило украинское отчество в великорусскую фамилию. Такое смешение типично для южнорусских земель, Курщины, Воронежской области и территорий, где славянские диалекты переплетались. Скорее всего, основатель рода был человеком из простого сословия: отчества на -енко в старину не жаловали бояр и дворян, зато широко использовали крестьяне, казаки и посадские люди.

Форма женского рода — Петроченкова — исторически закрепилась как обозначение жены или дочери Петроченко, но в современном употреблении это просто фамилия женщины, которая не меняется при замужестве. В документах XVII–XVIII веков можно встретить написание через «а» на конце у мужчин — Петроченков, и это указывает на то, что фамилия прошла долгий путь от прозвища к наследственному родовому имени.

Родственные фамилии — Петроченко, Петраченков, Петрученков, Петриченков — образованы от тех же уменьшительных форм имени Пётр, но с разными суффиксами. Петроченков выделяется тем, что в нём сохранилась архаичная основа Петрок, которая в живой речи почти исчезла уже к XIX веку. Так что носители этой фамилии хранят в своём родовом имени память о том, как звучало имя их далёкого предка в эпоху, когда Пётр ещё не стал Петей, а оставался Петроком.