Фамилия Полонекова — женская форма, мужская, соответственно, Полонеков. В основе лежит прозвище, образованное от прилагательного «полонный» (в старом значении — «пленный, взятый в полон») или от существительного «полоняник» (пленник). Скорее всего, предка носителя фамилии когда-то взяли в плен или он сам был выходцем из полона, то есть человеком, попавшим в неволю и затем освободившимся или оставшимся на новом месте. Менее вероятная, но возможная версия — связь с географическим названием: в России есть несколько деревень с корнем «Полон» (например, Полоновка), откуда мог происходить род.

Суффикс -ек- в основе «Полонек» указывает на уменьшительно-ласкательную форму: прозвище могло звучать как Полонек — так могли называть молодого пленника или человека невысокого роста, попавшего в полон. Такая словообразовательная модель характерна для русских фамилий, образованных от прозвищ с уменьшительными суффиксами: ср. Козёл — Козлек, Сын — Сынек. Фамилия Полонекова, таким образом, не просто констатирует факт плена, а передаёт его через более личное, бытовое прозвище.

В ономастике фамилия редкая. Она не фиксируется в массовых списках дворянских или купеческих родов, что говорит о крестьянском или мещанском происхождении. Географически чаще встречается в центральных и южных областях России, где исторически был распространён институт полона (например, в районах бывших татарских набегов). Полонековы могли быть потомками тех, кто «вышел из полона» и получил прозвище по этому обстоятельству — обычная практика для XVI–XVII веков, когда пленные после освобождения нередко селились отдельно и получали фамилии от своего статуса.

Особенность написания — ударение, скорее всего, падает на второй слог: Поло́некова. Это отличает её от более частых фамилий на -ов с ударением на окончание (Полонцо́в). Встречаются варианты с одной «н» (Полонекова) — они ошибочны, так как корень «полон» требует двойной «н» в суффиксальном производном, но в бытовой записи XIX века могли упрощать. Для этимолога Полонекова интересна именно как пример «пленной» фамилии, где прозвище не оскорбительно, а фиксирует реальный жизненный сценарий предка.