Фамилия Вовяков — одна из тех, где за привычным звучанием кроется неочевидная словообразовательная логика. Вопреки первому впечатлению, её основа — не редкое прозвище, а краткая форма крестильного имени. Вова — это производное от Владимир, и именно от этой домашней, обиходной формы и пошла фамилия. В народной этимологии вторая часть имени Владимир со временем сблизилась с русскими словами «миръ» (спокойствие) и «міръ» (вселенная), из-за чего всё имя стали осмыслять как «владеющий миром» или «правящий мирно». Однако на формирование фамилии это смысловое переосмысление уже не повлияло: она закрепилась за потомками того, кого в быту звали просто Вовой.

Модель образования проста и типична для восточнославянских фамилий: суффикс -як- (в форме -яков) присоединился к основе Вов-, дав Вовяк — так в разговорной речи могли назвать сына или человека, связанного с Вовой. А затем стандартный патронимический суффикс -ов превратил это прозвание в фамилию: «чей? — Вовяков». Подобный путь прошли, например, фамилии Боряков (от Боря) или Коляков (от Коля).

Встречается фамилия преимущественно в центральных и северных областях России, что согласуется с зоной распространения имени Владимир и его сокращённых форм. Редкость фамилии объясняется тем, что в качестве основы для фамилии чаще брали не краткую, а полную или церковную форму имени — отсюда гораздо более распространённые Владимиров и Володин. Вовяков же остался в числе тех фамилий, которые хранят живую, неофициальную речь предков.