Фамилия Валейтёнок — редкий образец восточнославянской модели с суффиксом -ёнок, который в белорусской и украинской традиции указывал на молодое существо или потомка: буквально «маленький Валейта». Если в русском языке этот суффикс чаще встречается в фамилиях на -ёнков (Петренков, Григорёнков), то в Беларуси и на западе России он закрепился в форме без -ов: Валейтёнок, Ковалёнок, Ясючёнок.

Основа фамилии — личное имя Валейта. Это народная форма от канонического имени Валентин (от лат. valens — «сильный, здоровый»). В белорусских и польских говорах усечение и добавление суффикса -ейта, -ейто давало такие варианты, как Валей, Валейка, Валейта. То есть Валейтёнок — это «сын Валейты», «потомок Валентина».

Географически фамилия тяготеет к северо-западу современной Беларуси и к историческим землям Витебщины и Минщины. Встречается она и в приграничных районах России — в Псковской и Смоленской областях, куда белорусское крестьянство переселялось в XIX — начале XX века. В центральной России и на юге эта фамилия практически не фиксируется.

Сословно носители фамилии, скорее всего, относились к крестьянству или мещанству. Суффикс -ёнок в фамилиях такого типа не был дворянским — он типичен для простонародной среды, где отчество или прозвище по отцу закреплялось в уменьшительно-родственной форме. В писцовых книгах и ревизских сказках XVII–XVIII веков такие фамилии могли записывать как Валейтенок, Валейтёнок, а иногда и с заменой на Валейтов — под влиянием русской канцелярской нормы.

Других версий происхождения, кроме как от имени Валентин через промежуточную форму Валейта, у этой фамилии нет. Связь с литовскими или балтскими корнями маловероятна, хотя суффикс -ейта встречается и в литовской антропонимике — но в данном случае основа славянская и христианская.