Фамилия Волок относится к числу редких и прозрачных по происхождению: её основа — древнерусское слово «волок», означавшее сухопутной участок между двумя реками или озёрами, по которому перетаскивали (волокли) суда и грузы. В XVI–XVII веках волоком называли не только сам путь, но и пошлину за проход через него, а также людей, занятых этой работой. Таким образом, прозвище Волок мог получить человек, живший на таком перешейке, плативший волоковую подать или обслуживавший волок — лоцман, грузчик, владелец перевалочного пункта.

Модель образования фамилии бессуффиксная: прозвище перешло в наследственное имя без добавления типичных фамильных окончаний -ов, -ин или -ский. Такая нулевая суффиксация характерна для относительно поздних фамилий, которые оформились в крестьянской среде Северной и Центральной России, а также в Сибири, куда переселенцы приносили с собой названия по местным особенностям. В документах XVII века встречаются крестьяне с прозвищем Волок, например в переписных книгах Вятского края, где волоки были частью транспортной системы.

Интересна параллель с географическими названиями: в России десятки рек, озёр и деревень с корнем «Волок» (Волоковое, Волоколамск, Волоковая). Фамилия могла возникнуть независимо в разных регионах — в Новгородской земле, на Вологодчине, в Поморье — поэтому её носители не обязательно связаны единым родом. В отличие от частых фамилий вроде Волков или Волковский, Волок сохранил первоначальное звучание прозвища без переосмысления, что делает его ценным для историков быта.

Есть и вторая, менее вероятная версия: связь с глаголом «волочить» в значении «тащить, тянуть» — как прозвище медлительного или ленивого человека. Однако она уступает первой по убедительности, так как в старых источниках «волок» последовательно используется именно в транспортно-географическом смысле, а не как характеристика характера. Среди современных носителей фамилии преобладают жители европейского севера России и Урала, что косвенно подтверждает северное происхождение.