Фамилия Артынова — женская форма, а мужская, Артынов, строится по самой распространённой в русской ономастике модели: основа плюс суффикс -ов. Основа здесь — «Артын». В святцах имени Артын нет, поэтому к крестильному календарю фамилию не привязать — корни ищут в прозвищах, тюркских заимствованиях или диалектной лексике.

Самая правдоподобная версия — тюркская. Слово «артын» (или «артык») в ряде тюркских наречий означает «лишний», «излишек», «избыток». Прозвище Артын могли дать третьему или четвёртому сыну в семье — «лишнему» рту, либо человеку с избыточной полнотой, а то и с избыточным качеством: силой, богатством. Такой переход от тюркского корня к русской фамилии — обычное дело для южных и восточных регионов, где славяне и тюрки веками жили бок о бок.

Вторая версия, слабее, связывает фамилию с диалектным глаголом «артачиться» — упрямиться. Человека с тяжёлым характером могли прозвать Артын, но тогда логичнее ждать фамилию Артачинов или Артыжный. Слово «артын» в значении «упрямец» фиксируется словарями редко и локально.

Географически Артыновы тяготеют к Поволжью и Приуралью — зонам активного контакта русских с татарами, башкирами и другими тюркскими народами. Встречаются они и среди донских казаков, что объяснимо соседством с кочевыми культурами. Сословно это могли быть крестьяне, мещане, казаки — однозначной привязки к дворянству или духовенству нет.

У фамилии есть редкий вариант написания через «о» — Ортынов. В старых документах безударные гласные писали на слух, и такая замена не редкость. Это подтверждает, что корень не был для носителей прозрачным и воспринимался как условное прозвище, а не осмысленное русское слово.