Фамилия Воденюков — редкий случай, когда географическая привязка почти наверняка перевешивает все прочие версии. В основе лежит не имя и не занятие, а название реки Воденюк, притока Ветлуги в Костромской области. Это сразу объясняет, почему фамилия встречается точечно и в основном на северо-востоке европейской России. Предок Воденюковых, скорее всего, жил на берегу этой реки или в деревне с таким же названием, а при переписи получил прозвище по месту жительства — «воденюк», то есть «живущий на Воденюке».

Словообразовательная модель проста и прозрачна: топоним Воденюк (река или селение) плюс патронимический суффикс -ов, дающий значение «сын Воденюка» или, шире, «потомок того, кого звали Воденюком». Формант -юк в названии реки — типичный для северных и волжских говоров уменьшительный или принадлежащий суффикс, указывающий на малую водную артерию. Сама же основа «вод-» (от «вода») в гидрониме очевидна: речка Воденюк — «водная», «обильная водой».

Гораздо менее вероятна, но не исключена версия от прозвища Воденюк, данного человеку, постоянно работавшему с водой: водовозу, лодочнику, рыбаку. Однако в таком случае фамилия была бы распространена шире, а не привязана к конкретному региону. Кострома и окрестности — вот главный ключ к фамилии, и именно там стоит искать корни большинства Воденюковых. Фамилия недворянская, крестьянская или мещанская, что подтверждается её «географическим» типом, характерным для простонародья.