Фамилия Аносенцева — женская форма, а её мужской вариант Аносенцев построен по редкой для русских фамилий, но показательной модели: патронимический суффикс -ев присоединён к основе на -ц. Эта конструкция сразу выдаёт путь образования: не от названия местности или ремесла, а от личного имени или прозвища.

Основа — Аносец. Это уменьшительная форма, созданная суффиксом -ец от имени Анос. В народной русской традиции Анос — разговорный вариант канонического имени Анисий (от греческого «исполнение, завершение»), реже — Антоний. Такое стяжение (Анисий → Анос) было обычным в крестьянской среде, где церковные имена упрощали до двух-трёх слогов. От Аноса через ласкательный суффикс -ец (Аносец — «маленький Анос») и возникло прозвище главы семьи. Аносенцев, таким образом, буквально значит «сын Аносца» — потомок человека, которого в быту звали уменьшительным именем.

Суффикс -ец в основе фамилии — ключевая деталь. Он прямо указывает на уменьшительную форму личного имени, а не на самостоятельное прозвище. Версия с происхождением от возможного прозвища «Аноса» (диалектного слова) гораздо слабее: именно -ец здесь маркирует именно «сына маленького Аноса», а не носителя отдельного прозвища.

География фамилии традиционна для южнорусских и западнорусских областей — там патронимы с суффиксом -ец встречаются заметно чаще, чем на севере и северо-востоке. В XIX веке носители Аносенцевых — преимущественно крестьяне и мещане: фамилии на -ев от канонических имён в этой среде были массовым явлением, а уменьшительные формы на -ец придавали им особый местный колорит.