Фамилия Полоненкова — женская форма, образованная от мужской Полоненков. Её основа — прозвище или мирское имя Полоненок. Разберём это слово по частям, чтобы понять механизм возникновения фамилии и её первичное значение.

Корень «полон» восходит к древнерусскому слову «полонъ» — плен, пленение. Суффикс «-енок» в восточнославянских говорах (особенно в южнорусских и белорусских) имел уменьшительно-уничижительное или «сыновье» значение. Полоненок — это буквально «маленький пленник» или «сын пленника». В эпоху частых набегов и междоусобиц такое прозвище могли дать человеку, который сам побывал в плену, либо ребёнку, родившемуся, когда его родитель находился в неволе. В ономастике это типичная модель именования по событию или состоянию: прозвище закреплялось за человеком и позже переходило к его потомкам.

Фамилии на «-ов» и «-ев» — самые распространённые в России, но здесь интересен именно промежуточный суффикс «-енок». В отличие от более частых «Полонников» или «Полонских», форма Полоненков указывает на конкретный регион бытования. Такие фамилии с уменьшительным суффиксом «-енко(в)» типичны для юга России и Украины, где «-енко» стало патронимическим показателем (сын такого-то). Переход «Полоненко → Полоненков» — результат адаптации южнорусской фамилии под стандартную северную модель «-ов» при миграции или в процессе документирования.

Версия, что фамилия связана с географическим названием (например, река Полона или село Полонное), менее вероятна. В этом случае мы бы ожидали форму «Полонский» или «Полоненский». А вот прозвищная основа «полон» — прямая и логичная: она не требует притянутых объяснений.

Таким образом, носитель фамилии Полоненков (или Полоненкова) — потомок человека, которого в XV–XVII веках называли Полоненком. Это мог быть бывший военнопленный, захваченный татарами или литовцами, либо человек, чья семья пережила плен. Сословный состав таких фамилий — чаще крестьяне или казаки, реже мещане, но никогда не дворяне (дворянские роды с этой фамилией не фиксируются). Фамилия редкая, сосредоточена преимущественно в центральных и южных областях России.