Фамилия Петрукова — женская форма мужской фамилии Петруков, которая относится к распространённому типу русских фамилий, образованных от полных народных форм крестильных имён. В основе лежит имя Пётр, но не напрямую, а через производную форму Петрук. Такие уменьшительные варианты имён (с суффиксом -ук) были особенно характерны для западных и южнорусских земель, а также для украинского и белорусского влияния. Пётр — имя греческого происхождения, означающее «камень» или «скала», и в православной традиции оно связано с апостолом Петром.

Модель образования фамилии проста: к основе Петрук прибавили типичный русский патронимический суффикс -ов, что буквально означает «сын Петрука». То есть Петруков — это потомок человека по прозвищу или домашнему имени Петрук. В русской ономастике суффикс -ук часто указывал на молодость или принадлежность к младшему поколению: Петрук могло означать «маленький Пётр» или «Петров сын» в неофициальном общении. Со временем это прозвище закрепилось как фамильное.

Географически фамилия Петруков (и её женская форма) чаще всего встречается в регионах, где исторически смешивались русские и украинские диалекты: в Курской, Белгородской, Воронежской областях, а также в южных районах России. Встречается она и среди донских казаков, где подобные фамилии на -уков были обычны. Важно отметить, что фамилия Петрукова не имеет отношения к польскому шляхетскому роду Петруков — это совершенно разные корни, и в русской среде она оставалась фамилией крестьянской или мещанской, без аристократического следа.

С точки зрения словообразования, фамилия стоит в ряду однокоренных Петрухин, Петриков, Петрушин, но отличается именно суффиксом -ук, который делает её более редкой и регионально маркированной. Если сравнивать с Петрухиным (от Петруха), то Петрукова звучит «западнее» — ближе к украинской ономастической традиции, где суффикс -ук вообще один из самых продуктивных (сравните: Шевчук, Ковальчук). В русских переписях XIX века носители фамилии Петруков фиксировались в основном как однодворцы и государственные крестьяне, что подтверждает её народное, недворянское происхождение.