Фамилия Шестиненков — редкий пример, где за основу взято собирательное числительное. Она образована от прозвища Шестинёнок — так в русских говорах могли назвать шестого ребёнка в семье. Суффикс -ёнок (в современном произношении и написании часто переходящий в -ёнк-) указывает на младшего, детёныша: Шестинёнок — буквально «шестой малыш» или «тот, кто шестой по счёту». Фамилия строится по стандартной модели: прозвище на -ёнок → притяжательное прилагательное с суффиксом -ов → Шестиненков, то есть «сын Шестинёнка».

Интересно, что числительное «шесть» в основе встречается в фамилиях реже, чем «три», «пять» или «девять». Обычно такие прозвища давали не по порядку рождения в большой семье, а для того, чтобы отличать одноимённых родственников — например, деда и внука, или двух братьев с разницей в возрасте. Шестинёнок мог быть младшим из шести сыновей в крестьянской семье, где детей не нумеровали официально, а называли по счёту в быту.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и центральным областям — там, где была распространена модель прозвищ на -ёнок (ср. Пятёнок, Семёнок, Девятёнок). В документах XIX века встречаются крестьяне Шестиненковы в Курской и Тамбовской губерниях, но малая распространённость фамилии говорит о том, что прозвище не стало массовым и осталось локальным.

Ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог: Шести́ненков. Вариант с ударением на «о» (Шестиненко́в) возможен, но менее характерен для русской акцентологической нормы. В написании путаница почти исключена — фамилия однозначно читается и не имеет омонимичных форм, в отличие от более частых Шестиперовых или Шестаковых.