Фамилия Желонкины происходит от личного прозвища Желонка, что типично для русского фамильного уклада. В основе лежит слово «желонка» — так называли трубку, дудку или рожок. Скорее всего, прозвище получил мастер, который такие желонки изготавливал: пастухи, музыканты или ремесленники, делавшие духовые инструменты из дерева или металла.

Но у слова «желон» есть и другие значения, и они открывают дополнительные версии происхождения фамилии. В горном и металлургическом деле желоном называли молоток для отбивки настыли при чистке плавильной печи и для околачивания серебряных слитков. Если предок Желонкиных работал на заводе или руднике, прозвище могло закрепиться за ним по орудию труда. Ещё одно значение — «большое корыто для корма скота»; в таком случае прозвище мог получить крестьянин, делавший или использовавший такую утварь.

Фамилия образована по стандартной русской модели: к основе Желонк- добавился суффикс принадлежности -ин, указывающий на родство: «чей?» — Желонкин, то есть сын или потомок Желонки. Суффикс -ин в русских фамилиях обычно прикрепляется к основам на -а/-я, что как раз и происходит в этом случае.

В отличие от более частых фамилий на -ов, Желонкины встречаются реже, что может говорить о более узком ареале бытования или о происхождении из конкретной местности, где слово «желонка» было в ходу. Точное место и время возникновения фамилии установить сложно, но сам факт, что прозвище произошло от названия конкретного предмета, а не от имени или внешности, указывает на профессиональные корни рода.