Фамилия Валенковы в своей основе имеет прозвище Валенок. Самое прямое объяснение — связь с валенками, зимней обувью из свалянной шерсти. Предок мог быть валяльщиком, мастером по изготовлению валенок или торговцем, и за это получил своё прозвище. Однако прозвище Валенок не всегда указывало на ремесло. В народной речи так могли назвать человека медлительного, вялого, неповоротливого — по ассоциации с мягкой и тёплой, но не слишком изящной обувью.

Существует и менее очевидная версия: Валенок — это обиходная форма крестильного имени Валентин. Латинское valens переводится как «здоровый, сильный», и в русском быту имя давало множество уменьшительных вариантов, в том числе и неожиданные на первый взгляд. Фамилия образована по самой распространённой русской модели: к основе Валенок- добавился суффикс -ов, означающий принадлежность («чей?» — «Валенков сын»). Со временем форма закрепилась, и потомки человека с прозвищем или именем Валенок стали Валенковыми.

Фамилия бытует в разных регионах, но особенно часто встречается в центральных и северных областях России — там, где валяльное производство было традиционным промыслом. В писцовых книгах и ревизских сказках XVII–XIX веков попадаются крестьяне и мещане с этой фамилией, что подтверждает её исконно народное происхождение. Дворянских родов Валенковых не зафиксировано — это фамилия, вышедшая из среды ремесленников и сельских жителей.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Валяев, Валюков, Валин) показывает, что основа Валенок- стоит особняком: она прямо отсылает к предмету быта, а не к абстрактному качеству или другому имени. Это делает фамилию Валенковы заметным памятником не столько славянской письменности вообще, сколько конкретной материальной культуры русского Севера и Поволжья.