Фамилия Толоконышко — редкий случай, когда прозвище застыло в форме, сохранившей уменьшительно-ласкательный суффикс. В основе лежит слово «толокно» — мука из поджаренного овса, которую заваривали кипятком или молоком и ели как сытное блюдо. Суффикс -ышк- в русских фамилиях встречается нечасто: он характерен скорее для прозвищ, чем для официальных родовых имён. Такое окончание указывает, что перед нами не притяжательная форма (как у Толоконникова), а прямая субстантивация: Толоконышко — это и есть сам человек, названный по своей особенности.

Скорее всего, прозвище получил любитель толокна или тот, кто его готовил. В крестьянском быту толокно было повседневной пищей, особенно в северных и центральных губерниях России, где овёс сеяли повсеместно. Однако не исключён и переносный смысл: «толоконный лоб» в народной речи означало простоватого, недогадливого человека. В таком случае прозвище могло закрепиться за медлительным или наивным человеком — без грубой насмешки, а скорее с бытовой меткостью.

По словообразовательной модели фамилия Толоконышко стоит в одном ряду с такими редкими фамилиями, как Коврижка, Лепешка, Пирожок. Все они образованы напрямую от названий еды с уменьшительным суффиксом. В отличие от фамилий на -ов/-ев (Толоконников, Толокнов), которые указывают на принадлежность к роду Толокна или Толоконника, здесь прозвище не перешло в патроним, а осталось в исходной форме — так называемые «прозвищные» фамилии без суффикса принадлежности. Встречаются они преимущественно на юге России, в Белоруссии и на Украине, где фамилии на -о, -ко, -ышко особенно распространены.

Фамилия очень редкая. В современных базах данных она фиксируется единично, и её география не позволяет сделать однозначных выводов о сословной принадлежности предков. Можно лишь предположить, что носители происходят из крестьянской или мещанской среды — именно там бытовые прозвища чаще всего закреплялись в качестве фамилий без дополнительного оформления.