Фамилия Проулков — одна из тех, где корень с первого взгляда кажется прозрачным, но при ближайшем рассмотрении даёт неожиданный поворот. Основа «проул» на слух ассоциируется с «проулком» — узким проходом между домами, переулком. Однако в русской ономастике фамилии напрямую от географических терминов в такой форме почти не образуются. Скорее всего, перед нами не топоним, а прозвище.

Вероятнее всего, в основе лежит глагол «проуть» или диалектное «проулок» в значении «пройдоха, ловкач, умеющий проскользнуть где угодно». В северных и сибирских говорах «проулок» могло означать не только переулок, но и человека, который «проулком» — то есть окольным путём — добивается своего. Такое прозвище давали изворотливому, хитрому или юркому человеку. Суффикс -ов- указывает на типичную модель русских фамилий: Проулко (так могли звать самого носителя прозвища) → сын Проулкова → Проулков.

Менее убедительна, но возможна версия от имени Проул — сокращённой формы от канонического Прокл (греч. «прославленный»). В народе Прокла могли называть Прошей, Проней, а Проул — редкий, но не исключённый вариант. Однако в этом случае фамилия звучала бы скорее как Проулов или Проулин, а форма с -к- указывает именно на прозвищную основу.

Географически фамилия встречается в центральных областях России и в Поволжье, но не частотна. По сословной принадлежности — почти наверняка крестьянская или мещанская: прозвища с бытовой, а не книжной окраской редко встречаются у дворян. Примечательно, что однокоренных фамилий — Проул, Проулкин, Проулочников — почти нет, что делает Проулкова редким исключением в словообразовательном гнезде.