Фамилия Вяленков происходит от прозвища Вял. В основе — прилагательное «вялый», так в старину называли непроворного, сонного или медлительного человека. Прозвище указывало на характер, но была и другая, профессиональная версия: Вялом могли прозвать рыбака, который занимался вялением рыбы. Оба объяснения имеют право на существование, и в каждом случае фамилия отражает либо особенность поведения, либо род занятий предка.

С точки зрения словообразования, фамилия построена по модели, характерной для русского Северо-Запада и центральных областей. В ней выделяется суффикс -енк-, который в украинской и белорусской традиции указывает на потомка: Вяленко — буквально «сын Вяла». Когда носитель такого прозвища оказывался в русской среде, фамилию адаптировали, добавив типичный русский суффикс -ов. Так из Вяленко возник Вяленков. Это не единичный случай: многие фамилии с украинским корнем обрели «-ов» при русификации.

В отличие от более редких вариантов (Вялов, Вялкин), форма Вяленков встречается в основном на территориях, где исторически пересекались русские и украинские говоры. География фамилии сегодня не широкая, но стабильная: носители живут в центральной России и на юге. В словарях (например, у Б. Унбегауна) эта модель описана как типичный пример перехода отчества на -енко в русскую патронимическую форму.