Фамилия Шепеленков — редкий пример того, как фамилия, кажущаяся «говорящей», на деле не связана с дефектом речи, а хранит память о ремесле или бытовой черте предка. Вопреки интуиции, её основа — не глагол «шепелявить», а слово «шепель» или «шепеляй».

В русских говорах «шепелем» называли не только картавого человека, но и того, кто ходит вразвалку, неуклюже переваливается с ноги на ногу. Вторая версия, более правдоподобная с точки зрения ономастики, отсылает к профессии. «Шепель» (или «шапель») — это инструмент, что-то вроде лопатки или весла; в некоторых диалектах так называли деревянную лопату для хлеба или мешалку. Соответственно, прозвище Шепель мог получить либо человек с характерной походкой, либо, что вероятнее, мастер, делавший такие лопатки, либо пекарь, пользовавшийся ими.

Фамилия образована по классической русской модели: от прозвища Шепель через притяжательное прилагательное «Шепеленок» (сын Шепеля) с последующим добавлением фамильного суффикса -ов. Форма «Шепеленок» (с суффиксом -ёнок, характерным для детей и молодых людей в северных и центральных губерниях) указывает на то, что носитель фамилии — потомок младшего в роду или сына того самого Шепеля. Таким образом, Шепеленков буквально значит «внук (или потомок) Шепеля».

Фамилия относительно редкая и имеет ярко выраженную региональную привязку. Наибольшая концентрация носителей традиционно фиксируется в Тульской, Калужской и Рязанской областях — то есть в зоне бытования южновеликорусского наречия, где слово «шепель» в значении «лопатка» было в ходу. Это косвенно подтверждает ремесленную, а не речевую версию происхождения.

В отличие от фамилии Шепелев, которая распространена шире и чаще ассоциируется с дефектом речи, Шепеленков несёт в себе более сложный словообразовательный слой. Суффикс -енк- в основе указывает на то, что фамилия закрепилась относительно поздно, когда прозвище Шепель уже успело породить «полуотчество» Шепеленок. Это типично для крестьянских фамилий центральной России, которые окончательно оформились в XVIII–XIX веках.