Фамилия Самольченкова — женская форма фамилии Самольченков, и её происхождение напрямую связано с прозвищем или именем Самолько. Чтобы понять корень, нужно отбросить типичный для восточнославянских фамилий суффикс -ов (в женском роде -ова) и уменьшительный суффикс -к-, который часто встречается в неофициальных именах. Останется основа «Самол».

Самая вероятная версия: в основе лежит нецерковное имя или прозвище Самол. В старину так могли называть человека, который всё делал сам, без помощников — «сам-ол» (где «-ол» — суффикс деятеля, как в словах «глодать — глодол» или «пилить — пилол»). То есть Самол — это «самодел», «самостоятельный», «тот, кто сам себе хозяин». Прозвище было говорящим: соседи или родня подмечали, что человек не любит полагаться на других, всё делает своими руками, сам решает свои дела.

Менее распространённая, но тоже возможная гипотеза связывает Самоля с крестильным именем Самуил. В народном произношении имя Самуил могло сократиться до Самойло (сравните: Михаил — Михайло), а затем до Самоля через отпадение «й» и упрощение. В этом случае фамилия Самольченков — это «сын Самоля», то есть потомок человека по имени Самоль (производное от Самуил). Однако эта версия слабее, потому что для имени Самуил более типичны фамилии Самойлов, Самуйлов, а переход «ой» в «ол» нехарактерен для русской диалектной фонетики.

Модель образования фамилии — через суффикс -ченк- (украинский или белорусский вариант, означающий «маленький», «сын»). В русском языке чаще встречается суффикс -ов, но на юге России, в Беларуси и на Украине фамилии на -ченко (Самольченко) широко распространены. Фамилия Самольченков — это уже русифицированная форма: к украинской основе Самольченко добавили русский патронимический суффикс -ов, чтобы адаптировать фамилию под великорусскую модель. Такие «сдвоенные» фамилии нередки в пограничных регионах, например, в Курской, Белгородской, Воронежской областях.

Таким образом, предок современных носителей фамилии Самольченковых, скорее всего, жил на южнорусских или украинских землях, носил прозвище Самол (самостоятельный, самодеятельный человек), а его сына или внука называли Самольченко — «Самолев сын». Со временем, при переезде или смене документов, фамилия обросла окончанием -ов и закрепилась в русской среде. Других однокоренных фамилий, вроде Самолётов или Самолюк, практически не встречается, что делает эту фамилию довольно уникальной по словообразованию.