Фамилия Буратино — случай, когда литературный персонаж почти полностью вытеснил реальное прошлое фамилии. В сознании носителей русского языка это имя деревянного мальчика из сказки Алексея Толстого, но как настоящая, историческая фамилия она существует и встречается, хоть и редко.

Словообразовательная модель проста: суффикс -ин указывает на принадлежность. Буратино — это «чей?» — сын или потомок человека по прозвищу Бурата. Основа «бурат» в итальянском языке — puppo, burattino означает «кукла», «марионетка». Но в русскую ономастику фамилия попала не напрямую из итальянского театра, а через прозвище. В южнорусских и украинских говорах «буратиной» могли называть человека маленького роста, вертлявого, непослушного — то есть давали прозвище по поведению или внешности, схожей с куклой-петрушкой. Именно это прозвище и легло в основу фамилии задолго до того, как Алексей Толстой перевёл сказку Карло Коллоди.

Географически фамилия тяготеет к югу России и Украине, а также к регионам, где было сильно итальянское влияние (например, Одесса, Крым). Встречается она и среди потомков итальянских мастеров, работавших в России в XVIII–XIX веках: архитекторов, каменотёсов, штукатуров. Для них «Буратино» могло быть не прозвищем, а адаптированной формой итальянской фамилии Burattini или Buratto. В этом случае русский суффикс -ин просто русифицировал исходную итальянскую фамилию по модели «чей сын».

Спорный момент — не путать фамилию с прозвищем, данным уже после выхода сказки в 1936 году. В советское время человека, похожего на героя (носатый, озорной), могли в шутку назвать Буратино, и это прозвище иногда закреплялось как фамилия у детей. Но это более поздний слой, а не исконный.

В целом фамилия Буратино — редкий пример, когда литературный ореол полностью затмил реальную этимологию. По происхождению это либо русское прозвище по сходству с куклой, либо русифицированная итальянская фамилия мастерового человека.