Фамилия Выренкова происходит от прозвища Вырей, и её значение напрямую связано с тем, кем был первый носитель этого имени. В тверских и псковских говорах Выреем называли колдуна или ворожею, поэтому логично предположить, что предок Выренковых был знахарем, народным целителем. Однако у этого прозвища есть и второе, совершенно иное толкование. В малоросских говорах «вырей» — это сказочный, загадочный край, земной рай, теплые страны, волшебное царство. Если исходить из этого значения, прозвище выполняло «охранительную» функцию и служило оберегом: родители, называя ребёнка Выреем, желали ему счастливой жизни и удачи.

Словообразовательная модель здесь проста: прозвище Вырей легло в основу, а суффикс «-ов» (в женском роде — «-ова») указал на принадлежность — «чей?» — «Выренков», то есть потомок Вырея. Интересно, что в данном случае суффикс «-к-» в фамилии (Выренков, а не Выреев) — редкий нюанс. Обычно фамилии от прозвищ на «-ей» образуются через «-ев» (как Алексеев), но здесь основа, возможно, была переосмыслена или адаптирована при русификации. Со временем, вероятно, род Выренковых переехал на территорию современной России, где и произошла адаптация фамилии с добавлением суффикса «-ов».

Сравнение с однокоренными фамилиями почти ничего не даёт: Выренков стоит особняком. Встречается Вырей как топоним (река Вырей в Псковской области), но связь с прозвищем здесь маловероятна — скорее, это совпадение. Сама фамилия редкая, и её география тяготеет к центру России и Поволжью, что косвенно подтверждает версию о миграции рода из южных или западных говоров.