Основой фамилии Шестерненко послужило мирское имя Шестерня. Мирское имя Шестерня восходит к числительному «шесть». Вероятно, Шестерней назвали шестого по счету ребенка в семье. Согласно другой гипотезе, в основе фамилии Шестерненко лежит не мирское имя, а прозвище Шестерня, восходящее к аналогичному нарицательному – в старину шестерней именовали «упряжку в шесть лошадей». Вероятно, это прозвище относится к числу «профессиональных» именований, содержащих указание на род деятельности основателя фамилии: он мог быть кучером или извозчиком.