Фамилия Плюсенков — редкий случай, когда суффикс -енков указывает не на украинское или белорусское происхождение (как часто бывает), а на старую русскую модель образования от прозвища, оканчивающегося на -я. В русском языке фамилии на -енков (вместо более привычного -енко) встречаются в основном в северных и центральных областях, где окончание -ов добавляли к основе, чтобы адаптировать прозвище к стандартной патронимической форме.

Основа фамилии — Плюсенк(о) или Плюся. Прозвище Плюся (а через него и Плюсенко) могло возникнуть от глагола «плющить» — давить, сплющивать, делать плоским. В старину так могли называть человека с приплюснутым носом или широким лицом, либо того, кто занимался работой, связанной с плющением металла — кузнеца или чеканщика. Второй вариант: «плюснуть» означало шлепнуть, ударить плашмя — прозвище могло закрепиться за неуклюжим человеком, который часто падал или ронял вещи.

Словообразовательная цепочка выглядит так: прозвище Плюся → уменьшительное Плюсенко (буквально «маленький Плюся») → фамилия Плюсенков («сын Плюсенка»). Суффикс -енков здесь работает как указание на родство, а не на географию: это не южный вариант, а скорее рязанская или владимирская модель, где -енко приращивали к основе, а затем добавляли -ов для русификации.

В документах фамилия почти не встречается, что говорит о её локальном бытовании. Возможно, она возникла в одной из деревень, где жил кузнец с прозвищем Плюся, и передалась только его прямым потомкам. В сословном плане это почти наверняка крестьянская или ремесленная фамилия: дворянские роды с таким окончанием редки и обычно имеют другую морфологию (например, через -ский).

Спорных версий немного. Иногда Плюсенков пытаются связать с «плюсной» (частью стопы), но это натяжка: прозвища по анатомии редко образуются от костей, чаще от внешних черт. Правдоподобнее всё же связь с плющением или шлепком — в русских говорах «плюснуть» и «плющить» были в ходу, а вот «плюсна» как прозвищная основа не фиксируется.