Фамилия Пимоненок — характерный пример украинской модели фамилии, построенной на суффиксе -енок/-онок. В восточнославянской традиции этот суффикс имел значение «потомок» или «младший»: Пимоненок буквально означает «маленький Пимон» или «сын Пимона». Такие фамилии особенно широко бытовали на Левобережной Украине, в Черниговской, Полтавской и Сумской областях, где суффикс -енко стал массовым, а его вариант -енок встречается реже, но сохранился в более архаичной форме.

Основа фамилии — личное имя Пимон. Это народная, обиходная форма канонического имени Пимин (от греческого poimen — «пастух»). В русской и украинской среде имя Пимин давали в честь преподобного Пимина Великого, египетского пустынника V века. Однако в быту имя быстро обросло вариантами: Пимон, Пимен, Пима. Фамилия Пимоненок, таким образом, восходит к крестильному имени, которое на момент закрепления фамилии уже звучало как вполне мирское прозвище.

Интересная деталь: в отличие от массовых фамилий на -енко, форма на -енок часто указывает на северные регионы Украины или на пограничье с Беларусью, где этот суффикс был продуктивен в XVI–XVII веках. В русских говорах аналогичная модель (например, Пимонков) встречается редко, и Пимоненок — однозначно украинский или западнорусский след. Если искать параллели, то однокоренные Пимонов, Пименов, Пиминов — это уже великорусские фамилии, образованные через притяжательный суффикс -ов, а Пимоненок стоит особняком как более древняя по форме.

По социальному составу носители Пимоненок, скорее всего, относились к крестьянству или казачеству: фамилия не дворянская, не искусственная, а возникшая естественным путём в среде, где отчество на -енок было нормой для обозначения сына. В современных источниках фамилия встречается спорадически, без ярко выраженного гнезда, что говорит о её относительной редкости.