Фамилия Антаносян построена по классической армянской патронимической модели: она отвечает на вопрос «чей?» и означает «потомок Антаноса». В основе лежит имя Антанос — армянская форма греческого имени Антоний (Antonios), которое закрепилось в армянском через греческую и сирийскую христианскую традицию. Главный ориентир для носителей этого имени — преподобный Антоний Великий, основатель монашества, поэтому фамилия не связана с ремеслом или прозвищем, а исключительно с крестильным именем.

Суффикс -ян (в диалектах — -янц или -енц) — самый распространённый патронимический показатель в армянских фамилиях, аналог русских -ов/-ев или грузинских -дзе/-швили. В отличие от восточнославянских фамилий, которые застыли в форме прилагательного, армянские на -ян сохраняют прямую отсылку к родству. В диаспоре, особенно после переселений XIX–XX веков, фамилия могла писаться с удвоенной -н (Антанносян) или с окончанием -ов (Антаносов), но исходная форма — именно с -ян.

Географически фамилия Антаносян распространена в Армении и среди армянских общин России, США, Франции, Ливана. Концентрация носителей выше в регионах исторической Западной Армении (ныне территория Турции) и в областях, откуда армяне массово мигрировали после геноцида 1915 года. В России фамилия встречается в Краснодарском крае, Ставрополье, Ростовской области — там, где сложились крупные армянские диаспоры.

В армянской ономастике встречается редкая версия, что Антанос могло быть искажением более древнего имени Антанес (от «антан» — «бессмертный»), но эта гипотеза спорна и не подкреплена словарями. Надёжнее связывать фамилию с общехристианским именем Антоний. Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то в русской традиции аналог — Антонов, в грузинской — Антадзе, в греческой — Антонопулос. Все они восходят к одному источнику, но армянский вариант сохранил греческое произношение через «с» (Антанос вместо Антон). Это лишний раз подтверждает, что предки носителя фамилии были армянами, принявшими христианство в первые века нашей эры, когда имя стало популярным через греческие церковные тексты.