Фамилия Тюпенькова — женская форма фамилии Тюпеньков, и её происхождение не столь очевидно, как у фамилий на -ов от крестильных имён. В основе лежит прозвище или неканоническое имя Тюпень, а суффикс -к- в таких фамилиях указывает на уменьшительную или пренебрежительную форму. Скорее всего, Тюпень — это вариант более известного слова «тюпа» или «тюпка», которое в русских говорах означало неуклюжего, неповоротливого человека или того, кто ходит вразвалку. В словаре Владимира Даля «тюпать» — «идти медленно, тяжело ступая», а «тюпень» — производное с тем же смыслом. Таким образом, предок носительницы фамилии мог получить прозвище за медлительность или тяжелую походку.

Словообразовательная модель здесь нестандартна: суффикс -еньк- в фамилии Тюпенькова не уменьшительно-ласкательный (как в фамилиях от имён вроде Петенька), а является частью основы, образованной от прозвища с суффиксом -ень. Типичный суффикс русских фамилий -ов/-ев присоединился к основе Тюпень, дав Тюпеньков. Встречаются и однокоренные фамилии — Тюпин, Тюпаков, Тюпкин, но все они редки и тяготеют к северным и центральным областям России, где диалектная лексика сохранялась дольше. Географически Тюпеньковы фиксируются в основном в Вологодской, Архангельской и Костромской губерниях, что подтверждает связь с севернорусскими говорами.

Менее вероятна версия о происхождении от тюркского корня: в тюркских языках «тюп» означает «дно», «основание», но суффикс -ень нехарактерен для тюркских фамилий, а фамилия не встречается в татарской или башкирской среде. Поэтому прозвищное русское происхождение — основное и наиболее правдоподобное. Фамилия не относится к дворянским или купеческим родам — её носители, скорее всего, были крестьянами или ремесленниками, и в документах XIX века Тюпеньковы встречаются среди государственных крестьян. Уникальность фамилии в том, что она сохранила редкую диалектную основу, почти исчезнувшую из живой речи.