Фамилия Артюнов — один из тех случаев, когда русская фамилия хранит память о крестильном имени предка, но в неожиданной форме. В её основе лежит просторечная форма Артюн, которая образовалась от канонического имени Артемий. В народе это греческое имя, означающее «невредимый» или «здоровый», переделывали по-разному: в Артёма, Артюху, Артюню и, наконец, в Артюна. Суффикс -ов указывает на принадлежность: Артюнов — это буквально «сын Артюна», то есть потомок человека, которого в быту звали именно так.

Имя Артемий в старину было очень популярно, но его уменьшительные формы разошлись по разным фамилиям. Артюхов, Артёмов, Артемичев — все они происходят от одного корня, но каждый закрепил свой вариант произношения. Артюнов стоит в этом ряду особняком: форма на -юн встречается реже, чем на -юх или -ём, что делает фамилию заметной и легко узнаваемой. В говорах северных и центральных губерний России такое окончание было нередким, но в целом Артюновы — явление не массовое.

С точки зрения социального происхождения, Артюновы — это потомки крестьян или посадских людей. В документах XVI–XVII веков фамилии на -ов ещё не закрепились окончательно, и человек мог писаться то Артюновым, то Артюхиным — в зависимости от местной традиции. К XIX веку форма стабилизировалась, и Артюновы встречаются в основном на территории бывших Тульской, Рязанской и Тамбовской губерний: там, где имя Артемий было особенно в ходу.

Ошибочно связывать фамилию с армянским корнем «артюн» (арм. «весна» или «пробуждение»). Несмотря на внешнее сходство, это чисто русская фамилия, образованная по славянской модели. Если носитель фамилии Артюнов имеет армянские корни, то, скорее всего, фамилия была русифицирована при переселении или записи в документах, но изначально она всё же происходит от имени Артемий. В современной России фамилия редкая, но не исчезающая: она не попала в списки самых распространённых, но её носители есть в разных регионах, что говорит о том, что фамилия не затухла в одном селе, а разошлась с переселенцами.