Фамилия Артемьянова — одна из тех, что хранят в себе древнее календарное имя. В её основе лежит крестильное имя Артемий (от греческого «артемес» — здоровый, невредимый). В русском быту у этого имени появилось множество народных форм: Артём, Артюха, Артеха, и, наконец, Артемьян — именно от этой, несколько архаичной и полной формы, и была образована фамилия. Суффикс -ов указывает на типичную модель русских фамилий: Артемьянов сын, то есть потомок человека по имени Артемьян.

Интересно, что имя Артемий давали в честь святого великомученика Артемия Антиохийского, но в народной среде форма «Артемьян» могла возникнуть под влиянием других мужских имён на -ьян (например, Севастьян или Гордиан). Встречается и написание через «о» — Артемьянова, что объясняется просто: в старых документах и говорах безударное «о» после твёрдого согласного произносилось почти как «а», и писцы не всегда различали эти звуки на слух. Поэтому оба варианта — исторически равноправны.

С точки зрения социального происхождения, фамилия Артемьянова не указывает на конкретное сословие. Её носителями могли быть и крестьяне, и мещане, и духовенство. Фамилия довольно редкая и имеет ярко выраженный региональный след. По данным переписей и метрических книг, основное гнездо фамилии — север и северо-восток Европейской России: Вологодская, Архангельская, Костромская губернии, а также Урал (Пермская и Вятская губернии). В этих краях имя Артемий и его производные были особенно употребительны.

В отличие от более распространённой фамилии Артемьев (от краткой формы Артём), вариант Артемьянов встречается реже, что делает его своеобразным маркером: если у вас фамилия Артемьянова, велика вероятность, что ваши предки происходят из северорусских или уральских областей, где сохранялись более старые, полные формы имён. Среди однокоренных фамилий — Артемьев, Артёмов, Артюхов, Артемичев, но Артемьянов стоит особняком, сохранив в основе ту самую «длинную» народную форму, которая сегодня почти вышла из обихода.