Фамилия Петуненков — редкий случай, когда в основе лежит не имя, не профессия и не географическое название, а почти забытое прозвище, сохранившееся в диалектах. Словообразовательная цепочка здесь нестандартная: суффикс -енков указывает на происхождение от отчества, образованного через патроним на -енко. То есть Петуненков — это «сын Петуненка», а Петуненко, в свою очередь, — «сын Петуна». Именно в прозвище Петун и кроется главная загадка.

Самая правдоподобная версия связывает Петуна с диалектным глаголом «петунить» — в некоторых говорах так называли упрямого, своенравного человека, который «петушится», то есть задирается или ведёт себя заносчиво. Сравните с фамилией Петухов, но там основа прямая — птица. Петун — это не птица, а именно человек с соответствующим поведением. Менее вероятно, хотя и не исключено, что Петун — это вариант имени Пётр в местном произношении (Петруня, Петуня), но тогда форма была бы Петруненков, а не Петуненков.

Суффикс -енков — яркая примета восточноукраинского и южнорусского ареала. Такие фамилии массово фиксировались в бывших Слободской Украине и южных уездах России (Курская, Воронежская, Харьковская губернии). В отличие от великорусского -ов/-ев, модель на -енко и её производные (-енков, -енко) указывает на украинское влияние или непосредственное происхождение из малороссийской среды. Петуненков — характерный пример фамилии, которая на письме получила русский суффикс -ов, но сохранила украинскую основу.

Фамилия редкая. В дореволюционных метрических книгах она встречается эпизодически, в основном в Курской губернии. Это значит, что род был локальным, не разросшимся до крупной ветви. Сословно предки Петуненковых, скорее всего, были государственными крестьянами или однодворцами — потомками служилых людей, осевших на южных рубежах.

Коротко: если вы Петуненков, ваш предок получил прозвище за характер — был задирист или упрям. Фамилия закрепилась на юге России, а её форма выдает смешение украинской и русской языковых традиций.