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No se sabe con exactitud el origen del nombre, pero parece ser protoindoeuropeo y significaría «lugar», «cabeza», «capital de región» o «centro o residencia del jefe», a partir del análisis de los dos elementos que parecen formarlo: la raíz uiro- y el sufijo -uesca. Hay quien cree que puede derivar de Burovio, dios al que daban culto los autrigones y del que deriva también el nombre de la comarca, La Bureba. La documentación antigua lo recoge como Virovesca: Plinio el Viejo la cita como capital de los autrigones, Ptolomeo la menciona en el siglo II, el Itinerario de Antonino (siglo III) la nombra tres veces como Verovesca y Virovesca, y la Tabla de Peutinger la sitúa en una encrucijada de dos vías de primer orden, la de Aquitania a Astorga y la vía del Norte.
La información sobre la prehistoria de la zona es escasa, pero hay yacimientos que permiten asegurar la presencia humana desde el Paleolítico, con restos de importancia en las cuevas de Penches, La Blanca y El Caballón, próximas a Oña. De la Edad del Hierro dan testimonio los vestigios hallados en Briviesca, Miraveche, Pancorbo, Poza de la Sal, Soto de Bureba y Villanueva de Teba. Los autrigones fueron uno de los pueblos prerromanos asentados en la península.