Фамилия Валяженков — один из тех случаев, когда за основу взято прозвище, а не крестильное имя. Корень здесь — «валеж» или «валежник»: сухие ветки, упавшие деревья, бурелом. В северных и сибирских говорах «валеж» мог означать и просто поваленный лес, чащу. От этого слова образовали прозвище Валяж — так могли назвать человека, жившего у лесной глухомани, либо лесоруба, промышлявшего валкой деревьев. Чередование «я/е» (Валяж вместо Валеж) — следствие «якающих» говоров, распространённых, например, в рязанских и владимирских землях.

Суффикс -енков указывает на восточноукраинское или южнорусское происхождение: фамилии на -енко традиционно означали «сын» или «потомок» (Валяженко — «сын Валяжа»). Позже, при переселении носителя в центральную Россию, к основе прирос типичный русский суффикс -ов, что дало современную форму Валяженков. Такая двойная русификация — редкая деталь: фамилия сохранила украинскую «прокладку» -енк-, но получила великорусское окончание.

Встречаемость фамилии невысока, что говорит о локальном происхождении. Основные очаги — юг России (Воронежская, Белгородская области) и восток Украины, где «якающий» говор и фамилии на -енко были нормой. В списках дворянских родов Валяженковы не значатся — скорее всего, это фамилия крестьянская или однодворческая, без сложной генеалогии.