Фамилия Замалюкин — редкий пример, где на слух угадывается глагольная основа, а на деле всё сложнее. Первое, что приходит в голову: связь с глаголом «замалевать» (закрасить, зарисовать). Однако в русской ономастике фамилии от «маляра» обычно выглядят иначе — Маляров, Маляренко, Малярчук. Суффикс -юк- в основе Замалюк- указывает на украинское или белорусское происхождение: в этих языках -юк — типичный уменьшительный или патронимический суффикс (ср. Ивасюк, Ковалюк). Таким образом, «Замалюк» могло быть прозвищем или именованием человека, который либо занимался малярным делом, либо имел отношение к слову «малий» (маленький) с приставкой за-: «замалий» — тот, кто поменьше, младший. Приставка за- в прозвищах часто имела значение «тот, кто находится за чем-то» или указывала на признак, выделяющий человека среди других.

Модель образования проста: сначала возникло прозвище Замалюк (или Замалюка), затем к нему добавился русский патронимический суффикс -ин, указывающий на принадлежность потомку конкретного человека. Фамилии на -ин в центральной России и Поволжье встречаются чаще, чем на -ов, но для украинской основы это редкое сочетание. Вероятно, носитель фамилии или его предок перебрался в великорусские земли, где фамилию «обрусили», добавив типичное окончание.

Географически фамилия тяготеет к южным и юго-восточным регионам: её фиксируют в Воронежской, Ростовской областях, а также в Краснодарском крае. Это косвенно подтверждает украинский след: в этих местах исторически оседали выходцы с Украины. Встречается вариант написания Замалюкин — с одной «л», что тоже характерно для диалектного произношения, где «малюк» (малыш) могло звучать без удвоения.

По сословной принадлежности определённо сказать сложно. Скорее всего, предки были крестьянами или казаками: прозвища, связанные с внешностью (маленький, младший) или ремеслом (маляр), давали в среде, где фамилии закреплялись поздно, в XVIII–XIX веках. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

В словарях Б. Унбегауна и В. Никонова фамилия не упоминается — она слишком редкая. Однако по модели она близка к фамилиям Замараев, Замахаев, где приставка за- + основа + -ев/-ин. Такие фамилии обычно означали «сын того, кого звали Замарай» или «сын Замалюка». Итог: Замалюкин — это «сын маленького» или «сын маляра», а точнее — потомок человека с прозвищем Замалюк, которое могло иметь оба значения.