Фамилия Племянников образована от личного прозвища Племянник. Основа здесь прозрачна: племянник (или племяш) — это сын брата или сестры, а также сын брата или сестры супруга. Так в старину называли мальчика или мужчину по отношению к его дяде или тёте. Потомок человека, носившего прозвище Племянник, со временем получил фамилию Племянников.

Словообразовательная модель проста и характерна для русских фамилий: суффикс -ов присоединялся к основе, оканчивающейся на твёрдый согласный. Так из прозвища Племянник получилась фамилия Племянников, отвечающая на вопрос «чей?» — то есть сын, внук или более дальний потомок Племянника. Аналогичным образом строились фамилии Сынков, Братов, Шуринов — по названию степени родства.

Зачем взрослого человека могли прозвать Племянником? Версий несколько. Чаще всего прозвище закреплялось за мальчиком, которого воспитывал дядя или тётя, — например, из-за ранней смерти родителей. В таких семьях племянник нередко жил с детства, и обращение «племянник» становилось его постоянным именем в деревне. Другая возможность — прозвище давали человеку, который был младшим в роду, самым поздним ребёнком, и его так дразнили старшие родичи. Точную причину для каждой конкретной семьи теперь не установить, но обе версии правдоподобны и укладываются в бытовую логику прозвищ.

Фамилия Племянников встречается в документах с XVII века. Известен род Племянниковых, представители которого служили дворянами по московскому списку. Один из них, Пётр Григорьевич Племянников, был стольником при царе Алексее Михайловиче. Позже, в XVIII веке, Владимир Семёнович Племянников участвовал в русско-турецкой войне и дослужился до генерал-поручика. Однако не стоит думать, что фамилия была только дворянской: крестьяне и посадские люди с такой фамилией встречались в разных уездах, поскольку прозвище Племянник бытовало повсеместно.

О точном месте и времени возникновения фамилии Племянников говорить сложно — процесс формирования русских фамилий растянулся на несколько столетий. В северных и центральных землях прозвищные фамилии на -ов закрепились раньше, в XVI–XVII веках, на юге и в Сибири — позже. Но в любом случае фамилия Племянников — памятник славянской письменности и культуры, сохранивший в себе живое слово, которым в каждом поколении называли родственника.