Фамилия Велнянко — редкий случай, когда географический корень почти очевиден, а суффикс заставляет задуматься о социальном статусе предка. Основа «Велн-» с высокой вероятностью восходит к названию реки Велна, протекающей в современной Литве и Латвии (историческая территория Жемайтия и Курляндия). Если это так, то перед нами типичная балтийская топонимическая фамилия: человека, жившего на Велне или выходца оттуда, прозвали Велняном, а его потомки стали Велнянко.

Суффикс «-ко» здесь — уменьшительно-патронимический, характерный для украинской и отчасти белорусской традиции. В отличие от польского «-ский» или литовского «-ас/-ис», украинское «-ко» (как в Коваленко, Шевченко) указывало на сына или младшего члена семьи. То есть Велнянко — это буквально «маленький Велнян» или «сын Велняна». Такая модель образования говорит о том, что фамилия сложилась не в прибалтийской среде, а на землях, где украинская антропонимическая система была сильна: скорее всего, на территории современной Беларуси или северной Украины.

Возможна и другая, менее вероятная версия: от прозвища «Велня» — человека с большим или необычным лбом (от древнерусского «велня» — лоб, выпуклость). Но против этого говорит крайняя редкость такого слова в письменных источниках и отсутствие параллельных фамилий с той же основой. Балтийская гипотеза подкрепляется тем, что на стыке украинского и литовского пограничья (Волынь, Полесье) фамилии с балтийскими корнями и славянскими суффиксами — не редкость.

В написании фамилия устойчива: вариант «Велянко» встречается, но гораздо реже и, вероятно, является результатом бытовой описки или диалектного произношения. Ударение, судя по типовой модели, падает на второй слог: Велня́нко. Фамилия не относится к дворянским — суффикс «-ко» в малороссийской традиции был распространён среди казаков и крестьян, то есть предки носителя были, скорее всего, свободными земледельцами или реестровыми казаками, а не шляхтой.