Фамилия Артунова — женская форма мужской фамилии Артунов. В её основе лежит прозвище или мирское имя Артун. Оно могло образоваться от тюркского слова «артун» — «излишек, остаток» или «лишний, добавочный». В татарском и башкирском языках это слово означало ещё и «приданое» или «имущество, доставшееся в наследство». В таком случае прозвище Артун мог получить человек, родившийся, когда в семье уже были дети (как «лишний»), или тот, кто получил богатое приданое.

Вторая версия связывает Артуна с русским диалектным глаголом «артачиться» — упрямиться, капризничать. Тогда прозвище Артун давали человеку с трудным, своенравным характером. Эта версия менее вероятна, потому что суффикс -ун в русских прозвищах обычно присоединяется к глагольной основе (бегун, ворчун), а глагол «артачиться» сам по себе редок и позднего происхождения.

Фамилия Артунов встречается в основном в Поволжье — в Татарстане, Башкирии, Самарской и Оренбургской областях. Это указывает на тюркское происхождение основы: предки современных носителей фамилии, скорее всего, были татарами или башкирами, принявшими православие и получившими фамилию по русской модели с суффиксом -ов. Фамилия Артунова, соответственно, принадлежала женщине из такой семьи.

Мужская форма — Артунов — нечастая, но стабильная. По данным переписей, её носители в XIX веке были в основном крестьянами и мещанами. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.