Фамилия Рысенкова — женская форма от Рысенков, а та, в свою очередь, образована от прозвища или нецерковного имени Рысенок. В основе лежит слово «рысь» — хищное животное семейства кошачьих. В русской ономастике прозвища от названий зверей — один из древнейших пластов: они могли указывать на внешность (хитрый, быстрый, как рысь), на повадки (угрюмый, настороженный) или даже на профессию (охотник на рысей). Суффикс -енок/-онок в русских фамилиях встречается реже, чем -ов или -ин, и обычно указывает на «молодость» или «малый размер»: Рысенок — буквально «детёныш рыси», то есть либо прозвище дали молодому человеку с кошачьей повадкой, либо это уменьшительная форма от более старого прозвища Рысь.

Словообразовательная модель на -енков характерна для северных и центральных областей России (Вологодчина, Архангельская губерния, Ярославль). В этих краях часто использовали суффикс -енок/-онок для обозначения детей: Иван — Иванёнок, Пётр — Петренок. Соответственно, Рысенков мог означать «сын Рысенка», то есть потомок человека с таким прозвищем. Со временем фамилия закрепилась и перестала осознаваться как «детская» — сейчас это полноценная наследственная фамилия.

В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» упоминается, что прозвища от названий диких кошек (рысь, барс, лев) встречаются в русской антропонимии, но редкость именно суффикса -енок делает Рысенковых заметными на фоне более частых Рысиных или Рысовых. Интересно, что в ряде говоров «рысёнок» могло быть не только прозвищем, но и профессиональным термином — так называли помощника охотника, который выслеживал рысь по следам. Если эта версия верна, предки Рысенковых могли быть не просто носителями звериного прозвища, а людьми конкретного лесного промысла.

Встречается фамилия и в варианте Рысенков (без -а на конце), и в форме Рысинков — с чередованием корня. Однако написание через «е» (Рысенков) — исторически первичное, так как суффикс -енок не теряет гласной. Носители фамилии рассеяны по всей России, но наибольшая концентрация — в Тверской и Смоленской областях, где такие прозвища фиксировались ещё в XVII веке.