Фамилия Полюшенков — один из примеров того, как русская фамилия может сохранить в себе неочевидное имя или прозвище, которое не лежит на поверхности. В её основе лежит имя Поли́ш, Полю́ша или Полю́ха — уменьшительно-ласкательные формы от канонического имени Ипполит (греч. «распрягающий коней»). В народной среде это имя нередко сокращали до Полюш, Полюха, а в некоторых говорах — до Полиш. Отсюда и пошла фамилия: Полюшенко — сын Полюши, а Полюшенков — уже его потомок, то есть «внук Полюши» или «человек из рода Полюшенко».

Суффикс -енков здесь особенно интересен. Это не просто -ов, а более дробная модель, типичная для южнорусских и украинских земель: сначала образовывали фамилию на -енко (Полюшенко), а затем, при переселении в центральные или северные регионы России, её «обрусели», добавив -ов. Поэтому Полюшенков — фамилия, которая могла возникнуть на стыке двух культурных традиций: украинской патронимической и русской «фамильной» с суффиксом -ов. Такой переход встречается нечасто, и он выдаёт миграцию предков — возможно, из Черниговской, Полтавской или Курской губерний.

Есть и другая, менее вероятная, версия: фамилия могла произойти от прозвища Полюшок, связанного со словом «поле» — например, так могли назвать крестьянина, который работал в поле, или человека, владевшего небольшим наделом. Но против этой гипотезы говорит то, что прозвища от «поля» обычно давали в форме Полевой, Поляков, а не через уменьшительный суффикс -юш-. Имя Ипполит здесь выглядит более убедительным корнем, тем более что в церковных записях встречаются формы вроде Полюш, Полюха, Полюшка.

Фамилия не относится к числу распространённых. Встречается в основном в центральных и южных регионах России, а также среди потомков переселенцев на Урал и в Сибирь. Сословно её носители, скорее всего, были крестьянами или мещанами: фамилии на -енков редко встречаются у дворян, которые предпочитали модели на -ский или -ов без промежуточных ступеней. Значение фамилии — «потомок Полюши», а сам Полюша, если верить имени Ипполит, мог быть человеком с греческим именем, которое в народе переделали до неузнаваемости, но сохранили в фамилии на века.