Фамилия Плешков напрямую связана с прозвищем Плешак или Плехан, которое давали человеку с заметной лысиной или плешью на голове. В основе лежит нарицательное «плехан» (или «плешь») — так на Руси называли облысевший участок головы. Вероятнее всего, основатель рода получил такое прозвище за внешние особенности, и эта версия выглядит самой логичной, ведь прозвища по физическим приметам были широко распространены в крестьянской и посадской среде.

Существует и другая, менее правдоподобная версия, которая связывает фамилию с мирским именем Плешак. В некоторых русских диалектах «плешаком» называли простой цветок с немахровой, голой середкой — например, ромашку или василек. Сторонники этой гипотезы считают, что, нарекая ребенка именем Плешак, родители рассчитывали на покровительство растения или животного с таким названием. Однако для фамилии Плешков эта версия выглядит натянутой: слишком сильна связь с очевидным внешним признаком.

Отдельного упоминания заслуживает версия о Суздальской Руси, где Плеханом называли языческое божество, пережитки культа которого сохранялись несколько столетий. Несмотря на внешнюю привлекательность, эта гипотеза не представляется правдоподобной: слишком мало следов культа сохранилось в ономастике, чтобы выводить из него массовую фамилию.

Письменные источники подтверждают древность прозвища. В словаре Тупикова упоминаются холоп Гридя Плешко (1477 год) и дьячок Плешков (1495 год). Эти записи показывают, что прозвище бытовало в разных сословиях — от холопов до церковнослужителей, а фамилия начала формироваться уже в конце XV века.

Популярность прозвища породила целое гнездо родственных фамилий: Плешаков, Плешанов, Плешков, Плешкевич, Плешивцев, Плеханов, Плехов. Все они образованы от одной основы, но разными суффиксами: -ов, -ев, -ин, -ич. Фамилия Плешков использует самую распространенную патронимическую модель — притяжательный суффикс -ов, отвечающий на вопрос «чей?» — то есть «сын Плешака».

Интересно, что фамилия сохранила в корне именно форму «Плешк-», а не более очевидную «Плешак-». Это говорит о том, что в основе лежала уменьшительная форма Плешко, которая в древнерусском языке часто заменяла полное прозвище в обиходе. Такой переход от Плешко к Плешков — типичный пример того, как разговорная форма имени закреплялась в официальной фамилии.