Фамилия Сопраненков — редкий случай, когда в основе лежит не имя и не профессия, а музыкальный термин. Слово «сопрано» (высокий женский или детский голос) попало в русский язык из итальянского через европейскую музыкальную культуру. Вряд ли предок-носитель фамилии был певцом-сопранистом: в России XVIII–XIX веков профессиональных певцов с такой фамилией не зафиксировано. Скорее всего, прозвище Сопран, Сопранок или Сопраненок дали ребёнку или взрослому за тонкий, звонкий голос — в быту так могли называть мальчика, который пел в церковном хоре дискантом, или просто крикливого паренька.

Суффикс -енк- в основе указывает на восточноукраинское или южнорусское происхождение. В украинской традиции фамилии на -енко (Сопраненко) означали «сын Сопрана» или «маленький Сопран». При переходе на великорусскую почву фамилия обросла типичным для Центральной России суффиксом -ов: так Сопраненко превратился в Сопраненкова. Подобная модель встречается у фамилий, которые «обрусели» при переселении носителей из Малороссии в губернии Курской, Воронежской или Орловской.

Есть и другая, менее вероятная версия: корень мог быть не музыкальным, а диалектным. В некоторых говорах «сопрать» означало «сопеть», «тяжело дышать». Однако ударение в фамилии падает на третий слог (Сопра́ненков), что ближе к итальянскому «сопра́но», а не к глагольной форме. Прозвище от «сопеть» дали бы скорее Сопунову или Соплякову.

Фамилия крайне редкая. В дореволюционных справочниках она не встречается в дворянских родословных книгах — это однозначно крестьянская или мещанская фамилия. Носители Сопраненковых сегодня рассеяны по России, но наибольшая концентрация — в Белгородской и Воронежской областях, что подтверждает связь с южнорусским регионом.