Фамилия Железнякова — женская форма от Железняков, которую дали потомкам человека с прозвищем Железняк. Основа здесь — слово «железняк». На Урале так звали кузнеца, а в других говорах — торговца железом. В любом случае прозвище указывало на профессию, на род занятий предка. Суффикс -ов- типичен для русских фамилий, отвечал на вопрос «чей?», то есть «сын Железняка».

Корень «желез-» в русских прозвищах и фамилиях встречался давно. В словаре С. Б. Веселовского записаны однокоренные именования: Железников Десятый Борисович (1568 год, Ярославль) и крестьянин Железо Василий (1495 год, Новгород). Это показывает, что прозвища от железа и работы с ним бытовали в разных слоях населения ещё в XV–XVI веках.

Образ фамилии отсылает к кузнечному делу, которое в народной культуре окружал ореол тайны и силы. В русских сказках кузнецу помогает черт, он умеет перековывать голос — из грубого делать тонкий. Так что прозвище Железняк могло нести не только профессиональный, но и отчасти мифологический оттенок. Впрочем, для большинства носителей фамилии Железнякова основа всё же прозрачнее: предок был либо кузнецом, либо торговал железом.