Фамилия Стрелёнок — редкий для русской ономастики случай, когда прозвище застыло в форме, указывающей на молодость или принадлежность. Суффикс -ёнок в восточнославянских фамилиях почти всегда означает «сын» или «детёныш»: так образовывали прозвища для младших членов семьи или подмастерьев. В белорусской и украинской традиции такие фамилии встречаются чаще (Гончаренок, Коваленок), а в русской — это исключение, особенно в закрепившемся виде без перехода в -ов/-ев. Стрелёнок — буквально «сын Стрела» или «маленький стрелок».

Основа стрел- прямо указывает на занятие. Прозвище Стрела или Стрелок в Древней Руси давали либо лучнику, либо человеку с острым, прямым характером («как стрела»), либо — реже — тому, кто делал стрелы. В XVI–XVII веках слово «стрелец» уже стало официальным названием служилого человека, но фамилия образована не от него, а от более древнего и простого корня. Если бы предок был стрельцом, фамилия звучала бы как Стрельцов.

Географически фамилия тяготеет к западу русских земель. По данным современных исследований, основная масса носителей Стрелёнок живёт в Беларуси (особенно Витебская и Могилёвская области) и в приграничных регионах России — Смоленской, Брянской, Псковской. Это подтверждает модель на -ёнок как типично белорусскую или западнорусскую. В центральной России фамилия почти не встречается.

Любопытная деталь: в старых писцовых книгах XVI века встречается прозвище Стрела, но Стрелятами или Стрелятами называли не людей, а иногда коней или собак. Однако в случае с фамилией Стрелёнок мы имеем дело именно с человеческим прозвищем, которое перешло в род. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» модель на -ёнок описана как показатель «сыновства» и характерна для фамилий, возникших на территории Великого княжества Литовского.

Сословного барьера у фамилии не было: Стрелёнками могли записать и крестьянина, и мещанина, и однодворца. В ревизских сказках XVIII–XIX веков по Смоленской губернии эта фамилия встречается у государственных крестьян. Вариантов написания практически нет — в документах всегда Стрелёнок, без чередования с «я» (Стрелянок) или перехода в Стреленков, что говорит о поздней фиксации фамилии уже в её современном виде.