Фамилия Унчуленко — один из примеров того, как украинская словообразовательная модель накладывается на корень, который не сразу поддаётся расшифровке. Это фамилия украинского происхождения, что выдают два ключевых признака: суффикс -енко (в украинской ономастике означает «сын», «потомок», «маленький») и сама основа, которая в русском языке почти не встречается.

Корень Унчул- — тёмный, и здесь возможны две основные версии происхождения, причём одна заметно правдоподобнее другой. Первая, самая вероятная, связывает фамилию с украинским диалектным словом «у́нчул» или «у́нчула». В говорах западных и центральных областей Украины так называли невысокого, щуплого человека, а иногда — непоседливого ребёнка. Сравните с польским unkać (убегать, удирать) или чешским unikat (избегать). Прозвище Унчул могли дать юркому, вертлявому парню или, наоборот, низкорослому мужчине. Тогда Унчуленко — буквально «сын Унчула», то есть потомок человека с таким прозвищем.

Вторая версия, менее убедительная, выводит фамилию из антропонимической модели на -ул-, характерной для молдавских и румынских фамилий (ср. Ungureanu, Popescu). В таком случае Унчул могло быть вариантом румынского unchiul («дядя»), но для украинского ономастикона это редкое заимствование, и в фамилиях на -енко такие корни почти не фиксируются. Поэтому версия с прозвищем по внешности или поведению остаётся основной.

Интересно, что фамилия Унчуленко практически не встречается за пределами Украины, и даже там она редкая. По данным современных баз, основные очаги — Черкасская и Кировоградская области, что указывает на локальное бытование прозвища. В сословном отношении носители фамилии, скорее всего, были крестьянами или казаками: суффикс -енко в XVIII–XIX веках массово закрепился именно в этих слоях населения Левобережной и Центральной Украины. Дворянских родов с такой фамилией не известно — это «народная» фамилия, возникшая в среде, где прозвище было важнее родословной.