Фамилия Витенков образована от имени или прозвища Витенок (или Витёнок). В основе, скорее всего, лежит уменьшительная форма от крестильного имени Вит (от латинского «vita» — жизнь) или Виктор (победитель). В русской народной традиции такие «полуимена» на -енок были распространены в северных и центральных губерниях: Витенок — буквально «маленький Вит» или «сын Вита».

Суффикс -енок, а затем -ов указывает на отчество: Витенков — чей? — сын Витенка. Это типичная модель для русских фамилий, которые закрепились у крестьян и мещан в XVII–XIX веках. В отличие от фамилий на -ин или -ов от полных имен (Витков, Витин), форма на -енков встречается реже и выдает именно прозвищное, «домашнее» происхождение.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с диалектным словом «вить» (извилина, поворот, а также плетение) или «витень» (плеть, кнут). Тогда Витенком могли прозвать человека, который плел корзины, лапти, либо того, кто отличался изворотливостью. Однако для прозвищ, связанных с ремеслом, типичнее суффикс -ник (Витник, Витенщик), поэтому антропонимическая версия от имени выглядит убедительнее.

Фамилия не слишком распространена, но встречается в центральных областях России, особенно в Тульской, Рязанской и Калужской губерниях — там, где в документах XVIII века фиксировались крестьяне и однодворцы с фамилиями на -ков. В дворянских родословных Витенковы не значатся, что подтверждает их крестьянские или посадские корни.